Untuk pertama kalinya, para peneliti telah menunjukkan dengan tepat apa yang menyebabkan protein normal berubah menjadi bentuk penyakit, menyebabkan kondisi seperti CJD dan Kuru.

Tim peneliti, dari Imperial College London dan Universitas Zurich, juga menguji cara untuk memblokir proses tersebut, yang dapat menghasilkan obat baru untuk memerangi penyakit ini.

Penelitian tersebut menyangkut penyakit prion – sekelompok penyakit otak yang disebabkan oleh protein yang disebut prion yang tidak berfungsi dan ‘salah lipatan’, berubah menjadi bentuk yang dapat menumpuk dan membunuh sel-sel otak. Penyakit ini membutuhkan waktu puluhan tahun untuk terwujud, tetapi kemudian bersifat agresif dan fatal.

Mereka termasuk Kuru, penyakit sapi gila dan penyakit Creutzfeldt-Jakob (CJD) yang setara dengan manusia, dan kondisi yang diwariskan yang disebut insomnia keluarga yang fatal.

Sementara versi prion yang normal dan sehat dan versi patogen (penyebab penyakit) telah dikarakterisasi, langkah perantara, ketika satu berubah menjadi yang lain, sebelumnya tidak diketahui.

Sekarang, dalam sebuah makalah yang diterbitkan hari ini di Prosiding National Academy of Sciences , tim peneliti telah mengisolasi langkah perantara ini, menentukan mekanisme yang mengubah prion normal menjadi bentuk patogeniknya. Penelitian tersebut didukung oleh Alzheimer’s Research UK.

Peneliti utama Profesor Alfonso De Simone, dari Departemen Ilmu Kehidupan di Imperial, mengatakan: “Penyakit prion bersifat agresif dan menghancurkan, dan saat ini belum ada obatnya.

“Menemukan mekanisme di mana prion menjadi patogen adalah langkah penting dalam satu hari menangani penyakit ini, karena memungkinkan kami untuk mencari obat baru. Sekarang kami tahu apa yang kami targetkan, kami tahu fitur apa yang dibutuhkan obat untuk menghentikan prion. menjadi patogen. “

Untuk menyelidiki kesalahan lipatan prion, tim bekerja dengan bentuk mutan dari protein prion yang ditemukan pada orang dengan penyakit prion yang diturunkan. Bentuk mutan lebih agresif, menyebabkan prion bertransisi lebih cepat ke bentuk patogeniknya. Hal ini memungkinkan para peneliti untuk melihat apa yang terjadi dengan lebih mudah.

Namun prion sulit untuk diisolasi dan dimurnikan dari protein lain dalam jumlah yang cukup untuk dipelajari secara mendetail. Penulis utama makalah ini Dr Máximo Sanz-Hernández mulai menyelidiki masalah tersebut sebagai seorang sarjana di Imperial, berlanjut hingga berhasil dalam PostDoc-nya dengan Profesor De Simone.

Tim kemudian menggunakan teknik yang disebut spektroskopi resonansi magnetik nuklir yang dikombinasikan dengan analisis komputasi untuk menentukan struktur langkah perantara, mengidentifikasi mekanisme molekuler yang bekerja ketika prion salah lipatan.

Dengan informasi ini, mereka juga bekerja dengan tim di Universitas Zurich yang mampu menghasilkan antibodi yang dapat menargetkan mekanisme tersebut. Dalam studi bukti konsep di tabung reaksi, mereka berhasil memblokir transisi prion dari normal ke bentuk patogen.

Sementara dalam bentuknya saat ini, antibodi ini akan terlalu besar untuk masuk ke otak, penelitian menunjukkan kemungkinan untuk mengganggu mekanisme tersebut, memungkinkan para peneliti untuk bergerak maju dengan merancang obat baru.

Dr Sanz-Hernández berkata: “Tahap perantara dari patogenesis prion begitu sementara seperti hantu – hampir tidak mungkin untuk dibayangkan. Tapi sekarang kita memiliki gambaran tentang apa yang kita hadapi, kita dapat merancang intervensi yang lebih spesifik yang bisa dilakukan. hari berpotensi mengendalikan penyakit yang menghancurkan ini. “

Dr Rosa Sancho, Kepala Penelitian di Alzheimer’s Research UK, mengatakan: “Ini adalah penelitian tahap awal yang meneliti fragmen protein pendek, yang bisa sangat tidak stabil, berumur pendek, dan sangat sulit dipelajari.

“Sebagai badan amal penelitian demensia terkemuka di Inggris, kami senang mendanai pekerjaan canggih ini menggunakan pendekatan biofisik dan komputasi untuk lebih memahami peran fragmen seperti ini dalam perkembangan penyakit. Untuk mengidentifikasi cara baru untuk mengurangi atau memerangi fragmen protein ini pada manusia. penyakit kita perlu melihat investasi berkelanjutan dalam penelitian demensia. “

Para peneliti berharap informasi tersebut akan memungkinkan peneliti obat dan perusahaan farmasi untuk memindai perpustakaan senyawa obat mereka untuk formulasi yang mungkin dapat memblokir mekanisme tersebut.

Senyawa obat apa pun akan membutuhkan pengujian laboratorium yang ekstensif terlebih dahulu untuk memastikan mereka akan efektif, cukup kecil untuk masuk ke otak, dan aman, tetapi tim berharap sekarang targetnya diketahui, pencarian dapat dipercepat.