• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Punkt zwrotny w badaniach nad przeciwciałami choroby szalonych krów

    07.03.2009. 15:27
    opublikowane przez: Maksymilian Gajda

    Naukowcy z brytyjskiego Uniwersytetu w Liverpoolu odkryli atomową strukturę "wiązania" między białkiem prionowym a przeciwciałem, które może być kluczem do dalszych poszukiwań metody leczenia chorób neurozwyrodnieniowych takich jak odmiana CJD (choroby Creutzfeldta-Jakoba). Ich odkrycia zostały opublikowane w czasopiśmie Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

    Odmiana CJD nie schodziła z pierwszych stron gazet przez ostatnie dwa dziesięciolecia z powodu swojej zdolności do przenoszenia się z bydła (u którego doprowadza do degeneracyjnej choroby mózgu zwanej gąbczastą encefalopatią bydła (BSE), znanej również pod nazwą choroby szalonych krów) na ludzi. Jest to rzadkie, postępujące schorzenie degeneracyjne, które może wystąpić u ludzi po spożyciu produktów z zawartością wołowiny zakażonej BSE.

    Za rozwój odmiany CJD odpowiedzialny jest nietypowy rodzaj białka zwany prionem. Priony mogą spowodować szereg chorób znanych jako TSE (zakaźne encefalopatie gąbczaste), do których zalicza się chorobę szalonych krów u bydła czy trzęsawkę u owiec.

    Choroby prionowe są schorzeniami neurozwyrodnieniowymi występującymi u ludzi i zwierząt. Rozwijają się, kiedy naturalne białko prionowe o prawidłowej strukturze zwane PrP ma kontakt z prionami zakaźnymi. Priony zmieniają kształt białka PrP, co prowadzi do odkładania się białka w mózgu i śmieci komórek mózgowych. Naukowcy z Liverpoolu badają, czy immunizacja za pomocą pewnych przeciwciał, które "przykleiłyby się" do PrP mogłaby leczyć chorobę, a nawet zapobiegać jej rozwojowi.

    Aby zyskać bardziej dogłębną wiedzę o połączeniu pomiędzy PrP a przeciwciałami, naukowcy wykorzystali technikę krystalografii rentgenowskiej. Zbudowali trójwymiarowy obraz przeciwciała, zwanego ICSM18, które przykleiłoby się do białka prionowego i komórek PrP.

    Samar Hasnain, profesor biofizyki molekularnej na Uniwersytecie w Liverpoolu powiedział: "Aby określić dokładnie, gdzie przeciwciało "przykleja się" do białka wykorzystaliśmy krystalografię rentgenowską, której pomysłodawcą jest Maxa Perutz, zdobywca Nagrody Nobla. Co ważne, odkryliśmy, że punkt w którym białko i przeciwciało łączą się ze sobą jest tym samym miejscem, w którym naukowcy z Zakładu Badań nad Prionami przy Radzie Badań Medycznych (MRC) zidentyfikowali pojedynczy aminokwas, który wedle naszej wiedzy ma ogromny wpływ na podatność pacjenta na chorobę prionową."

    Naukowcy z Zakładu Badań nad Prionami na University College w Londynie przy brytyjskim MRC współpracowali z naukowcami z Uniwersytetu w Liverpoolu. Odkryli, że przeciwciało ICSM18 nie tylko może pomóc w ochronie komórek mózgowych przed zakażeniem prionami, ale może również odwrócić uszkodzenia wywołane przez chorobę na początkowym etapie.

    Profesor John Collinge, dyrektor Zakładu Badań nad Prionami przy MRC powiedział: "Wykazaliśmy, że ICSM18 ma największy potencjał terapeutyczny w ramach badań prowadzonych na zwierzętach i komórkach, ale musimy jeszcze ustalić jego wpływ na ludzi, którzy cierpią na odmianę CJD lub inne choroby prionowe. Obecnie pracujemy już nad przygotowaniem ludzkich wersji przeciwciał do przyszłych testów na ludziach."

    Więcej informacji:

    Uniwersytet w Liverpoolu:
    http://www.liv.ac.uk/

    Rada Badań Naukowych (MRC):
    http://www.mrc.ac.uk/

    CORDIS
    url: http://cordis.europa.eu/fetch?CALLER=PL_NEWS&ACTION=D&SESSION=&RCN=30538
    Źródło danych: Uniwersytet w Liverpoolu:
    Referencje dokumentu: Antonyuk, SV et al. (2009) Crystal structure of human prion protein bound to therapeutic antibody. PNAS 106: 2554-2558. DOI: 10.1073/pnas.0809170106.

    RCN: 30538

    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)
    Pasażowalne encefalopatie gąbczaste (ang. Transmissible spongiform encephalopathies, TSE), choroby prionowe – choroby układu nerwowego ludzi i zwierząt spowodowane nagromadzeniem nieprawidłowo pofałdowanych białek zwanych prionami. Folding@home jest projektem internetowym zorganizowanym przez Stanford University w Stanach Zjednoczonych. Projekt ma na celu badanie procesów zwijania białek, koncentruje się na badaniu sposobu w jaki cząsteczka białka składa się w przestrzeni. Jest to o tyle ważne, że od tego kształtu zależą funkcje, jakie może ona pełnić w organizmie. Na skutek nieprawidłowego złożenia się cząstki, mogą powstawać białka wywołujące choroby takie jak: CJD, choroba Alzheimera, choroba Parkinsona, czy też słynne BSE, czyli "choroba szalonych krów". Immunocytochemia – reakcja immunocytochemiczna polegająca na wykrywaniu i lokalizacji składników komórek i tkanek na zasadzie antygen-przeciwciało. Przeciwciało jest białkiem syntetyzowanym przez zwierzęta i ludzi w odpowiedzi na obecność obcej substancji zwanej antygenem. Białka te posiadają zdolność swoistego rozpoznania antygenu i wiązania się z jego determinantami (determinanta antygenowa) poprzez anty-determinantę zlokalizowaną w obrębie fragmentu Fab. Przeciwciała (zwane również immunoglobulinami) mają swoiste powinowactwo do antygenów, które wywołują ich syntezę. Białka, polisacharydy i kwasy nukleinowe są efektywnymi antygenami. Grupa rozpoznawana przez przeciwciało nazywa się determinantą antygenową lub epitopem.

    Przeciwciała wielospecyficzne – przeciwciało, które może reagować z kilkoma różnymi antygenami. Ich cechą charakterystyczną jest to, że zwykle nie mają one zbyt wysokiego powinowactwa do rozpoznawanych antygenów, co zapobiega powstaniu choroby autoimmunizacyjnej. Przeciwciała wielospecyficzne to zwykle immunoglobuliny M, co jest wynikiem tego, że IgM nie podlegają dojrzewaniu powinowactwa. Główną funkcją takich przeciwciał w organizmie jest usuwanie resztek komórek, które się rozpadły, zwykle w wyniku apoptozy. Przeciwciało heteroklityczne to takie przeciwciało, które powstało w wyniku immunizacji danym antygenem, ale które wykazuje wyższe powinowactwo (patrz: przeciwciało) do innego antygenu. Ten inny antygen może być w ogóle nie spokrewniony lub jedynie słabo spokrewniony z antygenem użytym do immunizacji. Przykładowo, immunizacja zwierząt laboratoryjnych 2,4-dinitrofenolem (DNP) powoduje wytworzenie przeciwciał regujących zarówno z DNP, jak i z menadionem . Mimo że w większośći przypadków przeciwciała heteroklityczne opisano w odpowiedzi na hapteny, to znane są także przypadki przeciwciał heteroklitycznych skierowanych przeciwko białkom .

    BSE (ang. Bovine Spongiform Encephalopathy), czyli gąbczasta encefalopatia bydła (popularnie nazywana chorobą szalonych krów), dość często mylnie nazywana chorobą wściekłych krów – choroba zakaźna wywoływana przez białkowe czynniki zakaźne, tzw. priony. Priony jako czynniki zakaźne, zostały zidentyfikowane i odkryte w 1981 roku przez Stanleya Prusinera. Historia badań nad prionami i pasażowalnymi encefalopatiami gąbczastymi: Pojęcie prionu wprowadził do medycyny Stanley B. Prusiner w 1982 roku. Odkrycie Prusinera poprzedziły dziesięciolecia badań nad chorobami w których patogenezie postuluje się udział prionów, z których nękająca owce choroba kłusowa znana była już w pierwszej połowie XVII wieku. W latach 20. XX wieku niemieccy neuropatolodzy Alfons Jakob i Hans Gerhard Creutzfeldt przedstawili pierwsze opisy choroby, nazwanej później od ich nazwisk chorobą Creutzfeldta-Jakoba. W 1957 roku Daniel Carleton Gajdusek odkrył w Papui Nowej Gwinei chorobę zwaną kuru. Dopiero w ostatnich trzydziestu latach udało się połączyć wiedzę o wszystkich tych chorobach, a epidemia gąbczastej encefalopatii bydła (BSE) w latach 80. i 90. była jednym z czynników które wpłynęły na postęp w badaniach nad zakaźnymi encefalopatiami gąbczastymi. Poniżej przedstawiono chronologiczny układ odkryć dotyczących natury prionu i związanych z prionami chorób zwierząt i ludzi.

    Antyprzeciwciałami lub antyimmunoglobulinami nazywamy takie przeciwciała, które są immunogenne względem innych przeciwciał. Wynika to z faktu, że przeciwciała będąc białkami też są immunogenne (mogą wywoływać odpowiedź immunologiczną (patrz: odpowiedź odpornościowa)). Przeciwciała obcego organizmu podane innemu, wywołują w powstawanie antyprzeciwciał, czyli antyimmunoglobulin. Dzieje się tak szczególnie w przypadku, gdy dawca i biorca przeciwciał należą do różnych gatunków. Antyprzeciwciała mogą powstać również w obrębie tego samego organizmu. Nazywamy je wtedy auto-antyprzeciwciałami. Antyprzeciwciała mogą powstać przeciwko różnym determinantom białkowym w cząsteczce immunoglobuliny (np. idiotypowym, allotypowym lub izotypowym). Największe znaczenie kliniczne mają dwie grupy przeciwciał: czynnik reumatoidalny przeciwciała antyidiotypowe Immunizacja - polega na pobudzaniu mechanizmów odpornościowych organizmu do wywołania odpowiedzi immunologicznej, w wyniku działania antygenów. Możemy rozróżnić immunizację czynną i immunizację bierną. Czynna może przebiegać w sposób naturalny lub sztuczny. Sposób naturalny polega na przebyciu przez organizm choroby, natomiast sztuczny na otrzymaniu szczepionki. Immunizacja bierna ma miejsce wtedy, gdy organizm otrzymuje gotowe przeciwciała.W zależności od źródła przeciwciał, może to być immunizacja bierna dokonana w sposób sztuczny (np. surowica odpornościowa) lub w sposób naturalny (np. przeciwciała w siarze matki).

    Immunoprecypitacja białek – metoda wyodrębnienia konkretnego białka z mieszaniny białek przy pomocy specyficznych dla niego przeciwciał.

    Dodano: 07.03.2009. 15:27  


    Najnowsze