Forskere har gjort en potentielt 'livsændrende' opdagelse, der kan bane vejen for nye lægemidler til behandling af Parkinsons sygdom. Eksperter har i flere årtier vidst, at proteinet PINK1 er direkte forbundet med Parkinsons sygdom - den hurtigst voksende neurodegenerative lidelse i verden.
Indtil nu har ingen dog set, hvordan det menneskelige PINK1 ser ud, hvordan PINK1 binder sig til overfladen af beskadigede mitokondrier inde i cellerne, eller hvordan det aktiveres.
Men nu har forskere ifølge mediet The Independent opdaget, hvordan mutationen aktiveres, og de kan begynde at bruge denne viden til at finde en måde at deaktivere den på og dermed bremse sygdommens udvikling.
Forskere ved Walter and Eliza Hall Institute, Parkinson's Disease Research Centre i Australien, har nemlig løst det årtier gamle mysterium.
De nye resultater, der blev offentliggjort i tidsskriftet Science, afslører for første gang nogensinde strukturen af PINK1, og hvordan det binder sig til mitokondrier - cellens energikraftværk - og får dem til at fungere dårligt.
Parkinsons sygdom kan tage år - nogle gange endda årtier - at diagnosticere. Selvom lidelsen ofte forbindes med rystelser, findes der næsten 40 symptomer, herunder kognitive forstyrrelser, taleproblemer, problemer med at regulere kropstemperaturen og synsproblemer.
Der findes i øjeblikket ingen kur mod Parkinsons, men medicin, fysioterapi og kirurgi kan hjælpe med at håndtere symptomerne.
Et af de mest karakteristiske træk ved Parkinsons er døde hjerneceller. Cirka 50 millioner celler dør og udskiftes i den menneskelige krop hvert minut. Men i modsætning til andre celler i kroppen, erstattes hjerneceller kun i meget begrænset omfang.
Når mitokondrier bliver beskadigede, stopper de med at producere energi og frigiver i stedet giftstoffer i cellen. Hos en rask person bortskaffes disse beskadigede celler gennem en proces kaldet mitofagi.
Hos en person med Parkinsons og en PINK1-mutation fungerer denne proces dog ikke korrekt, hvilket får giftstofferne til at ophobe sig i cellen og i sidste ende dræbe den. Hjerneceller kræver meget energi og er derfor særligt følsomme over for denne skade.
PINK1 er især blevet forbundet med den såkaldte 'ungdomsudbrudte Parkinsons', som rammer personer under 50 år. Trods den kendte sammenhæng har forskere tidligere ikke været i stand til at visualisere proteinet eller forstå dets funktion.
"Dette er en betydningsfuld milepæl inden for Parkinsons-forskning. Det er utroligt endelig at se PINK1 og forstå, hvordan det binder sig til mitokondrier," sagde professor David Komander, hovedforfatter på studiet, ifølge The Independent.
"Vores fund afslører mange nye måder at ændre PINK1 på, hvilket i sidste ende kan være livsændrende for personer med Parkinsons," tilføjede han.
Hovedforfatteren på studiet, Dr. Sylvie Callegari, har også forklaraet, at PINK1 arbejder i fire forskellige trin, hvoraf de første to trin aldrig før er blevet observeret.
Først opdager PINK1 skader på mitokondrierne. Derefter binder det sig til de beskadigede mitokondrier. Når det er bundet, kobler det sig til et protein kaldet Parkin, hvilket gør det muligt for cellen at genanvende de beskadigede mitokondrier.
"Dette er første gang, vi har set menneskelig PINK1 binde sig til overfladen af beskadigede mitokondrier, og det har afsløret en bemærkelsesværdig række proteiner, der fungerer som en 'dockingstation'. Vi så også for første gang, hvordan mutationer, der er til stede hos personer med Parkinsons, påvirker PINK1," forklarede Dr. Callegari.
Idéen om at bruge PINK1 som mål for potentielle lægemidler har længe været overvejet, men det har ikke været muligt, fordi forskerne ikke vidste, hvordan PINK1's struktur så ud, eller hvordan det bandt sig til beskadigede mitokondrier.
Forskerholdet håber nu at bruge denne viden til at finde et lægemiddel, der kan bremse eller stoppe Parkinsons hos personer med en PINK1-mutation. Forskere i Storbritannien mener også, at opdagelsen kan føre til bedre design af lægemidler.
"Dette er et vigtigt skridt mod at forstå PINK1's rolle i Parkinsons sygdom. Disse observationer kan forhåbentlig skabe nye muligheder for at udvikle strategier, der kan bremse sygdommens udvikling," sagde neurolog og konsulent Dr. Richard Ellis.
"En grundig forståelse af disse aspekter kan præsentere en betydelig mulighed for at fremskynde udviklingen af lægemidler mod Parkinsons og potentielt også andre neurodegenerative sygdomme," tilføjede Dr. Zhi Yao fra Life Arc.
Becky Jones, der er forskningskommunikationschef hos Parkinson's UK, har også udtalt sig om det nye fund.
"Ændringer i PINK1 har længe været forbundet med Parkinsons, og en specifik mutation i genet, der koder for proteinet, er kendt for at forårsage en sjælden arvelig form af sygdommen," sagde hun.
"Det er opmuntrende at se denne forskning, som kan hjælpe os med at forstå, hvordan ændringer i PINK1 kan forårsage skade på de dopaminproducerende hjerneceller hos personer med Parkinsons."
"Denne viden åbner fremtidige muligheder for bedre lægemiddeldesign og udvikling af behandlinger, der kan bremse eller endda stoppe Parkinsons sygdomsudvikling. Dette er afgørende, da Parkinsons på trods af at være den hurtigst voksende neurologiske lidelse i verden endnu ikke har nogen lægemidler, der kan gøre dette."
