Dank chemisch-biologischer Werkzeuge, die an der Simon Fraser University entwickelt wurden, sind Forscher dem Verständnis, wie sich die Parkinson-Krankheit entwickelt und fortschreitet, einen Schritt näher gekommen.
Neue Forschung, veröffentlicht diese Woche in der Proceedings of the National Academy of Sciences und angeführt von den SFU-Forschern Matthew Deen und Yanping Zhu, skizziert neue Technologien und Methoden zur Messung der Aktivität von lysosomaler Glucocerebrosidase (GCase), einem Enzym, das häufig mit der Parkinson-Krankheit in Verbindung gebracht wird.
Parkinson ist die zweithäufigste neurodegenerative Erkrankung und kann Symptome wie Zittern, Muskelsteifheit und Gleichgewichts- und Koordinationsstörungen verursachen, die sich mit der Zeit verschlimmern. Während die genauen Ursachen der Parkinson-Krankheit nicht vollständig geklärt sind, ist bekannt, dass eine niedrige GCase-Aktivität zur Krankheit beiträgt, und ein besseres Verständnis dieses Enzyms könnte zu einer verbesserten Diagnostik und Behandlung führen.
Die Ergebnisse des Teams zeigen, dass die Aktivität dieses Enzyms bei Patienten sowohl in Blutzellen als auch in Gehirnzellen ähnlich ist, was es Forschern und Medizinern möglicherweise ermöglichen könnte, anhand von Blutproben zu überwachen, wie die Parkinson-Krankheit im Gehirn fortschreitet.
„Dies ist der erste Ansatz, der nachweislich zuverlässig und genau über die Aktivität dieses Enzyms direkt in Lysosomen lebender Zellen berichtet“, sagt David Vocadlo, Professor für Chemie, Molekularbiologie und Biochemie, einer der Co-Autoren der Studie. „In der Lage zu sein, die lysosomale Aktivität dieses Enzyms genau zu messen, könnte sehr hilfreich sein, um die Ursachen von Parkinson zu verstehen und möglicherweise dabei zu helfen, sein Fortschreiten zu diagnostizieren oder zu verfolgen.“
Neben einer verbesserten Diagnose und Überwachung der Parkinson-Krankheit hoffen die Forscher, dass ihre Arbeit die Entwicklung neuer Medikamente voranbringen wird. „Letztendlich könnten diese Tools in klinischen Studien verwendet werden, um die Wirksamkeit von Strategien zu bewerten, die darauf abzielen, die Aktivität von GCase bei Patienten zu erhöhen“, sagt Vocadlo und stellt fest, dass ihr Ansatz bereits in einem Bericht von Roche zum Testen einer neuen Strategie verwendet wird Behandlung der Parkinson-Krankheit.
Die SFU-Methoden und -Tools können Forschern auch dabei helfen, ein besseres Verständnis anderer neurodegenerativer Erkrankungen zu entwickeln, die mit GCase in Verbindung stehen, wie Demenz mit Lewy-Körperchen (DLB) und Morbus Gaucher, einer seltenen Krankheit, die sich normalerweise in der Kindheit manifestiert.
Matthew C. Deen et al, Ein vielseitiges fluoreszenzgequenchtes Substrat zur quantitativen Messung der Glucocerebrosidase-Aktivität in lebenden Zellen, Proceedings of the National Academy of Sciences (2022). DOI: 10.1073/pnas.2200553119