27 июня 2019, четверг, 05:00
VK.comFacebookTwitterTelegramInstagramYouTubeЯндекс.Дзен

НОВОСТИ

СТАТЬИ

PRO SCIENCE

МЕДЛЕННОЕ ЧТЕНИЕ

ЛЕКЦИИ

АВТОРЫ

Спасительный белок

Молекулярная структура BMP9
Молекулярная структура BMP9
Wikimedia Commons

Новый метод лечения легочной артериальной гипертензии разработали ученые из Кембриджа. Для улучшения состояния больным достаточно ввести один белок – BMP9, регулирующий поведение клеток сосудов, и симптомы болезни отступают.

Легочная артериальная гипертензия – редко встречающееся (примерно трое заболевших на миллион человек в год), но тяжелое и плохо излечимое заболевание. Вероятность умереть в первые три года после постановки диагноза составляет одну треть. В тяжелых случаях, когда лекарства не помогают, больным приходится пересаживать легкие (иногда вместе с сердцем), а это рискованная, сложная и дорогая операция, и, кроме того, из-за проблем с иммуносовместимостью после операции редко удается достичь уровня жизни здорового человека.

Обогащенная кислородом кровь поступает из сердца в аорту, затем в более мелкие артерии, разносится по организму и доставляет к органам и тканям кислород и питательные вещества. Затем по венам уже бедная кислородом кровь возвращается к сердцу. Это так называемый большой или системный круг кровообращения. В малом или легочном круге все иначе. В нем по артериям от сердца к легким движется кровь без кислорода, в легких кислород попадает в кровь и по легочным венам кровь с окисленным гемоглобином движется обратно в сердце, откуда попадает в большой круг и движется к органам. Таким образом, легочные артерии – это сосуды, по которым кровь течет от сердца к легким за кислородом. Самая большая легочная артерия – легочный ствол выходит из правого желудочка.

Легочная артериальная гипертензия начинается с того, что просвет сосудов, идущих от сердца к легким, по какой-то причине сужается. Кровь начинает с трудом проходить по сосудам, и давление на их стенки увеличивается. Увеличившееся давление приводит к фиброзу – процессу, в ходе которого сосуды становятся толще и жестче, чтобы противостоять росту давления. Такие сосуды еще сильнее препятствуют току крови. Нагрузка на сердце увеличивается, стенка правого желудочка растягивается, сердцу начинает не хватать мощности, чтобы перекачивать кровь с прежней силой.

Уровень кислорода в крови снижается, и, в первую очередь, его не достает самому сердцу. В результате больной начинает хуже справляться с физическими нагрузками, вплоть до невозможности самостоятельно вставать с кровати и передвигаться.

Легочной артериальной гипертензией женщины болеют втрое чаще, чем мужчины. Особенно опасны ее проявления во время беременности. Примечательно, что в некоторых случаях болезнь имеет семейную природу. Поиски соответствующей мутации увенчались успехом: если в семье оказывалось сразу несколько больных с таким диагнозом, то с вероятностью больше 0,7 у них обнаруживалась мутация R899X в гене BMPR2.

Этот ген кодирует рецептор-киназу (как и зачем работают киназы BMPR-II, можно почитать в специальном очерке «Борьба с лейкозом на молекулярном уровне»). BMPR-II – это регуляторный белок, который может осуществлять свою функцию, только связавшись с лигандом. Такие механизмы обычно приспособлены в организме для передачи сигналов с более высокого уровня на более низкий или для обмена «сообщениями» между клетками, делающими общее дело. В первом случае лиганд обычно синтезируется какой-нибудь железой внутренней секреции и отправляется в кровоток (как инсулин поджелудочной железой), во втором – определенным подмножеством клеток и доставляется, в основном, к соседним клеткам. BMPR-II управляет ростом, развитием и программируемой смертью клеток, образующих сосуды. На разные клетки он действует по-разному: тормозит размножение клеток гладкой мускулатуры, ответственных за рост давления, но улучшает выживаемость эндотелиальных клеток, выстилающих сосуды изнутри, тем самым, уменьшая воспаление и, следовательно, фиброз.

Мутация R899X в гене BMPR2, часто встречающаяся у больных легочной артериальной гипертензией, приводит к замене аминокислоты аргинина на стоп-кодон и не дает белку синтезироваться полностью. При этом наблюдаются повышенная гибель эндотелиальных клеток и интенсивная пролиферация мышечных, приводящие как раз к росту давления.

У людей, больных легочной артериальной гипертензией, мутация обычно находится в гетерозиготном состоянии, а это значит, что один нормальный ген все-таки есть, и, значит, немутантный белок тоже есть. Авторы работы попытались заставить его работать за двоих – для этого они предложили вводить дополнительные дозы одного из его лигандов – BMP9.

Чтобы проверить эффективность такой терапии, авторы работы создали мышей с мутацией, аналогичной человеческой. У животных действительно довольно часто стала развиваться легочная артериальная гипертензия. Таким мышам введение белка BMP9 помогло справиться с болезнью. Что более удивительно, введение белка также помогло животным, у которых была гипертензия, но не было мутации. Вероятно, у этих животных активность белка была снижена каким-то другим способом.

Авторы работы надеются в скором времени приступить к клиническим испытаниям нового лекарства. Скорее всего, безопасность лекарства быстро подтвердится, ведь этот белок и так присутствует в организме человека. Новый терапевтический метод дает определенную надежду тяжелобольным людям, помочь которым современная медицина не может.

Обсудите в соцсетях

Система Orphus
«Ангара» Африка Византия Вселенная Гренландия ДНК Иерусалим КГИ Луна МГУ Марс Металлургия Монголия НАСА РБК РВК РГГУ РадиоАстрон Роскосмос Роспатент Росприроднадзор Русал СМИ Сингапур Солнце Юпитер акустика антибиотики античность археология архитектура астероиды астрофизика бактерии бедность библиотеки биомедицина биомеханика бионика биоразнообразие биотехнологии блогосфера викинги вирусы воспитание вулканология гаджеты генетика география геология геофизика геохимия гравитация грибы дельфины демография демократия дети динозавры животные здоровье землетрясение змеи зоопарк зрение изобретения иммунология импорт инновации интернет инфекции ислам исламизм исследования история карикатура картография католицизм кельты кибернетика киты климатология комета кометы компаративистика космос культура лазер лексика лженаука лингвистика льготы мамонты математика материаловедение медицина метеориты микробиология микроорганизмы мифология млекопитающие мозг моллюски музеи насекомые наука нацпроекты неандертальцы нейробиология неолит обезьяны общество онкология открытия палеолит палеонтология память папирусы паразиты перевод питание планетология погода политика право приматы психиатрия психоанализ психология психофизиология птицы ракета растения религиоведение рептилии робототехника рыбы сердце смертность сон социология спутники старение старообрядцы стартапы статистика такси технологии тигры топливо торнадо транспорт ураган урбанистика фармакология физика физиология фольклор химия христианство школа экология эпидемии эпидемиология этология язык Александр Беглов Древний Египет Западная Африка Латинская Америка НПО «Энергомаш» Нобелевская премия РКК «Энергия» Российская империя Сергиев Посад альтернативная энергетика аутизм биология бозон Хиггса глобальное потепление грипп информационные технологии искусственный интеллект история искусства история цивилизаций исчезающие языки квантовая физика квантовые технологии компьютерная безопасность компьютерные технологии космический мусор криминалистика культурная антропология междисциплинарные исследования местное самоуправление мобильные приложения научный юмор облачные технологии обучение одаренные дети педагогика персональные данные подготовка космонавтов преподавание истории продолжительность жизни происхождение человека русский язык сланцевая революция финансовый рынок черные дыры эволюция эмбриональное развитие этнические конфликты ядерная физика Вольное историческое общество жизнь вне Земли естественные и точные науки НПО им.Лавочкина Центр им.Хруничева История человека. История институтов дело Baring Vostok Протон-М 3D Apple Big data Dragon Facebook Google GPS IBM MERS PRO SCIENCE видео ProScience Театр SpaceX Tesla Motors Wi-Fi

Редакция

Электронная почта: polit@polit.ru
Телефон: +7 929 588 33 89
Яндекс.Метрика
Свидетельство о регистрации средства массовой информации
Эл. № 77-8425 от 1 декабря 2003 года. Выдано министерством
Российской Федерации по делам печати, телерадиовещания и
средств массовой информации. Выходит с 21 февраля 1998 года.
При любом использовании материалов веб-сайта ссылка на Полит.ру обязательна.
При перепечатке в Интернете обязательна гиперссылка polit.ru.
Все права защищены и охраняются законом.
© Полит.ру, 1998–2019.