Efektywność działania genisteiny w chorobie Huntingtona wykazali na modelu zwierzęcym naukowcy z Uniwersytetu Gdańskiego. Wyniki ich badań opublikowało czasopismo „Autophagy”.
Genisteina to związek chemiczny z grupy flawonoidów, który występuje w roślinach bobowatych, w tym m.in. w soi. Od dawna jest przedmiotem badań zespołu kierowanego przez prof. Grzegorza Węgrzyna z Uniwersytetu Gdańskiego, który zajmuje się rzadkimi chorobami genetycznymi i neurodegenaracyjnymi. We wcześniejszych badaniach naukowcy wykazali, że genisteina aktywuje w komórkach proces degradacji różnych niepotrzebnych białek. Szczególnie istotne jest to właśnie w chorobach neurodegeneracyjnych, gdzie nieodwracalne uszkodzenie i śmierć komórek nerwowych może wynikać z akumulacji w neuronach patologicznych białek. Najprostszym rozwiązaniem byłoby ich usunięcie, ale jak to zrobić, zapewniając jednocześnie ochronę przy przekraczaniu bariery krew-mózg? Okazało się, że idealnym rozwiązaniem może być genisteina, która nie przekracza ściany komórkowej i nie wiąże się z białkami, lecz działa jedynie na receptor. Na przekazany od niego sygnał komórka „zjada” wszystko, co jest jej niepotrzebne do funkcjonowania. Im wcześniejszy etap, tym bardziej niepotrzebne rzeczy zostaną usunięte.
W skrajnym scenariuszu, gdybyśmy wycelowali bardzo dużą dawką, to pewnie komórka zjadłaby ostatecznie sama siebie. Natomiast genisteina podana w bezpiecznej ilości zdąży uruchomić szlaki „czyszczące”, ale nie ruszy tych białek, które są komórce potrzebne – tłumaczyła dwa lata temu na łamach „Forum Akademickiego” jedna z badaczek dr Karolina Pierzynowska.
Gdańscy naukowcy postanowili przetestować ten nowatorski pomysł w chorobie Huntingtona, zaburzeniu genetycznym, które z kolei powoduje postępującą degenerację komórek mózgowych, co prowadzi do upośledzenia zdolności motorycznych i poznawczych. Przyczyną odkładania się patologicznych białek w tym schorzeniu jest mutacja DNA. Badaczy nie interesowało jednak, czy agregaty toksycznych białek są wynikiem mutacji, czy innego procesu. Po prostu celowali w nie genisteiną, która aktywowała szlaki prowadzące do usunięcia zbędnych białek. Testy przeprowadzono na genetycznym modelu zwierzęcym, w którym odkładanym białkiem jest huntigtyna. Sprawdzano, czy genisteina podana zarówno przed, jak i po wystąpieniu objawów, będzie dawała takie same efekty, a jeżeli tak, to w jakim czasie. Efekty okazały się spektakularne. Dzięki genisteinie spadła ilość toksycznych białek, a stan zwierząt poprawił się na tyle, że trudno je odróżnić pod względem zachowania od w pełni zdrowych. Wyniki badań ukazały się właśnie w czasopiśmie Autophagy.
Wykazaliśmy na modelu zwierzęcym efektywność działania genisteiny w chorobie Huntingtona, nawet gdy terapia została włączona już po pojawieniu się objawów. Poprzednio mieliśmy wyniki tylko na modelach komórkowych. W artykule wskazujemy także molekularny mechanizm działania genisteiny – mówi prof. Węgrzyn, kierujący Katedrą Biologii Molekularnej na Wydziale Biologii UG.
Jak czytamy w abstrakcie, leczenie genisteiną stymuluje proces autofagii w mózgach myszy, prowadząc do korekty objawów choroby Huntingtona, co sugeruje, że związek ten może być rozważany jako potencjalny lek. W połączeniu z niedawno opublikowanym raportem wskazującym, że upośledzona autofagia może być główną przyczyną zmian neurodegeneracyjnych, wyniki te sugerują drogę do opracowania skutecznych podejść terapeutycznych dla różnych chorób neurodegeneracyjnych poprzez testowanie związków (lub ewentualnie ich kombinacji) zdolnych do stymulowania autofagii i/lub odblokowywania tego procesu.
Stosowana przez badaczy z UG genisteina nie jest nowym związkiem, w laboratoriach sztucznie się ją syntetyzuje od lat. Wykorzystywana jest np. jako inhibitor kinaz tyrozynowych w chorobach nowotworowych. Jednak odkrycie jej unikalnych właściwości może się okazać prawdziwym przełomem w medycynie. Obecne terapie obarczone są niepożądanymi skutkami – w Huntingtonie podaje się np. związki zwiotczające mięśnie, żeby wyeliminować niekontrolowane ruchy, ale powoduje to też problemy z ruchami w pełni dotąd kontrolowanymi – a do tego są bardzo inwazyjne: substancja jest dostarczana bezpośrednio do rdzenia kręgowego, do ośrodkowego układu nerwowego.
Tymczasem w Gdańsku pracują nad lekiem doustnym w formie tabletki, który mógłby wspomóc terapię, ale też działać profilaktycznie. Jego przewagą byłaby również cena – genisteina jest zdecydowanie tańsza niż aktualnie stosowane substancje. Co ciekawe, mogłaby być stosowana także w innych chorobach. Nie celuje bowiem w jedno konkretne toksyczne białko, tylko we wszystko, co się odkłada. W przypadku Parkinsona byłaby to synukleina, w stwardnieniu zanikowym bocznym dysmutaza, a w chorobach prionowych – priony. Hipotetycznie mogłaby pomóc i w tych chorobach.
Mariusz Karwowski