Результаты доклинического исследования NU-9 на мышиных моделях БАС

nu-9 nu 9
Восстановленные моторные нейроны. Источник: Clinical and Translational Medicine 2021

Нейробиологи из США выявили соединение, которое может повлиять на разрушение двигательных нейронов — причину таких нейродегенеративных заболеваний, как боковой амиотрофический склероз, наследственная спастическая параплегия и первичный боковой склероз. Исследование опубликовано в научном журнале Clinical and Translational Medicine.

Науке известно, что к разрушению мотонейронов при БАС может приводить неправильная свертываемость белка SOD1 и накопление патологического белка TDP-43 в нервных тканях. Такое скопление белков мешает нейронам работать; транспортировать в них питательные вещества; повреждает митохондрии — источник энергии для клеток; нарушает синтез белка. Вследствие этого процесса, нейроны разрушаются и не передают информацию к мышцам, что приводит к мышечной слабости (атрофии), параличу и смерти.

В новом исследовании ученые изучили более 50 000 соединений, после чего обнаружили нетоксичное соединение NU-9, которое восстанавливает митохондрии и эндоплазматический ретикулум, где происходит синтез и транспорт белков нейронов; снижает токсичность mSOD1; улучшает моторную функцию клеток.

nu-9

UMN nu-9
NU-9 и его воздействие на моторные нейроны. Источник: Clinical and Translational Medicine 2021

Тестирование NU-9 на мышах

Для проверки эффективности соединения нейробиологи ввели его мышам, чьи повреждения мотонейронов были схожи с таковыми при БАС. Все испытания на мышах были одобрены комитетом по уходу и использованию животных Северо-Западного университета и соответствовали стандартам Департамента здравоохранения США.

Животных разделили на три группы. Одна — получала 20 мг препарата на килограмм веса, другая группа мышей — 100 мг, контрольной группе вводили оливковое масло и вспомогательные вещества. Эксперимент длился 60 дней. После него ученые провели поведенческие тесты: животных помещали на вращающийся стержень и проволочную сетку, наблюдали за упражнениями и фиксировали время до падения. Также ученые исследовали срезы головного и спинного мозга мышей.

Грызуны, получавшие по 100 мг препарата в день, лучше справлялись с заданиями. Это особенно заметно в тесте с подвесной проволокой: животных помещали на проволочную сетку, переворачивали ее и подвешивали над клеткой. Мыши, принимающие NU-9, удерживались на сетке на 15−20 секунд дольше, чем мыши, не получавшие лечения.

latency to fall mice
Результаты тестов: салатовым цветом выделены результаты здоровых мышей; голубым — мышей с поврежденными моторными нейронами, не получавших препарат; синим — принимающих NU-9. Источник: Clinical and Translational Medicine 2021

У грызунов увеличилось число неповрежденных митохондрий и повысилась целостность эндоплазматического ретикулума в верхних мотонейронах. По сравнению с контрольной группой, у мышей, принимающих 20 и 100 мг препарата, уменьшился уровень неправильно свернутых токсичных белков SOD1.

SOD1
Уровень белков SOD1 в нейронах у мышей из контрольной группы и у испытуемых, принимающих 20 и 100 мг/кг NU-9. Источник: Clinical and Translational Medicine 2021

Это открытие будет положено в основу дальнейших углубленных исследований NU-9 для поиска лечения БАС.