Йельский профессор фармакологии Барбара Эрлих и ее команда раскрыли механизм, приводящий к возникновению редкой смертельной болезни, называемой синдромом Вольфрама, а также потенциальное лечение, — пишет eurekalert.org со ссылкой на Proceedings of the National Academy of Sciences.

Синдром Вольфрама — прогрессирующее дегенеративное заболевание, которое поражает примерно одного из 500 000 человек во всем мире. Оно характеризуется развитием диабета в детском возрасте, а в подростковом возрасте — психическими симптомами, потерей зрения, глухотой и недержанием мочи. Большинство пациентов умирают в возрасте 30 лет. Лечения для этой болезни нет.

Новое исследование подтверждает, что кальций в клетках организма играет ключевую роль, и предлагает потенциальное лечение с применением двух существующих лекарств.

В частности, команда Эрлих подтвердила, что, когда белок вольфрамин теряется в клетках поджелудочной железы — органе, вырабатывающем инсулин для регулирования уровня сахара в крови — «передача сигналов кальция идет неправильно». Как выяснили ученые, это приводит к снижению жизнеспособности клеток и снижению секреции инсулина, что, в свою очередь, запускает изнурительные симптомы заболевания.

Исследователи проверили ряд соединений на эффективность в восстановлении передачи сигналов кальция и улучшении клеточных функций, и нашли два препарата, которые работали, — ибудиласт и ингибитор кальпаина. Ибудиласт был одобрен в течение почти 20 лет для лечения астмы в Южной Корее и Японии. В настоящее время он проходит испытания в ряде клинических испытаний в США, в том числе на предмет возможного лечения рассеянного склероза и бокового амиотрофического склероза, а в ходе исследования в Йеле — для лечения COVID-19.

Около 99% кальция в организме содержится в костях и зубах. По словам Эрлих, еще 1% — в виде раствора внутри клеток и биологических жидкостей — поддерживает множество критически важных биологических функций. Именно эта последняя форма кальция была исследована ее лабораторией в связи с синдромом Вольфрама. Этот жидкий кальций необходим для сокращения мышц, нервной функции и секреции инсулина, сказала она.

«Кальций является сигнальной молекулой, — сказал Эрлих. – Он сигнализирует, например, когда должен быть выделен инсулин».

Передача сигналов кальция, в свою очередь, регулируется кальцийсвязывающими белками, в том числе нейрональным кальциевым сенсором-1 (NCS-1) – белком, который команда Эрлих изучала в течение последних 20 лет. Когда исследовательская группа из Европы предложила включить NCS-1 в патологию синдрома Вольфрама, Эрлих начала исследовать это заболевание.

«Первым шагом было попытаться лучше понять, что делает белок вольфрамин, — сказал Том Т. Фишер — студент-медик из Германии, работающий в лаборатории Эрлиха. — В нашей клеточной модели, в которой отсутствует вольфрамин, мы измерили внутриклеточный кальций и обнаружили, что передача сигналов кальция, а также кальций-зависимые функции клеток, в частности секреция инсулина и жизнеспособность клеток, нарушены».

Затем они проверили ряд лекарственных соединений и обнаружили, что ибудиласт и ингибитор кальпаина восстанавливают внутриклеточный кальций и функции клеток, — сказал Фишер.

При поддержке Фонда инноваций Blavantik в Йельском университете команда Эрлих начнет исследование на мышах в течение следующих шести месяцев, чтобы дополнительно подтвердить эффективность препаратов для коррекции передачи сигналов кальция и предотвращения прогрессирования синдрома Вольфрама. По словам исследователей, если результаты исследования на животных покажут многообещающие результаты, они могут быстро перейти к испытаниям на людях.

Хотя синдром Вольфрама является редким заболеванием, вызванным генетическими мутациями в одном гене, он связан с рядом других заболеваний, которые могут поддаваться лечению, включая диабет и биполярное расстройство, утверждают исследователи.

«Некоторые люди с биполярным расстройством также имеют мутации в вольфрамине, — сказала Эрлих. — Это может быть одним из первых генетически идентифицированных расстройств психики — и мы определенно будем исследовать это подробнее».