Diferenças estruturais observadas nas proteínas tóxicas que marcam a atrofia de múltiplos sistemas de Parkinson

FEBRUARY 10, 2020  - Structural Differences Seen in Toxic Proteins Marking Parkinson’s, Multiple System Atrophy.

Cepas de α-sinucleína discriminantes na doença de Parkinson e atrofia de múltiplos sistemas
05 February 2020 – Resumo
Sinucleinopatias são doenças neurodegenerativas associadas ao desdobramento e agregação de α-sinucleína, incluindo a doença de Parkinson, demência com corpos de Lewy e atrofia de múltiplos sistemas. Clinicamente, é um desafio diferenciar a doença de Parkinson e a atrofia de múltiplos sistemas, especialmente nos estágios iniciais da doença. Agregados de α-sinucleína em distintas sinucleinopatias têm sido propostos para representar diferentes cepas conformacionais de α-sinucleína que podem se auto-propagar e se espalhar de célula para célula. A amplificação cíclica com dobramento de proteínas (PMCA - Protein misfolding cyclic amplification) é uma técnica usada anteriormente para detectar agregados de α-sinucleína em amostras de líquido cefalorraquidiano com alta sensibilidade e especificidade. Aqui, mostramos que o ensaio α-sinucleína-PMCA pode discriminar entre amostras de líquido cefalorraquidiano de pacientes diagnosticados com doença de Parkinson e amostras de pacientes com atrofia de múltiplos sistemas, com uma sensibilidade geral de 95,4%. Utilizamos uma combinação de métodos bioquímicos, biofísicos e biológicos para analisar o produto de α-sinucleína-PMCA e descobrimos que as características dos agregados de α-sinucleína no líquido cefalorraquidiano poderiam ser usadas para distinguir facilmente entre a doença de Parkinson e a atrofia de múltiplos sistemas. Também descobrimos que as propriedades dos agregados que foram amplificados a partir do líquido cefalorraquidiano eram semelhantes às propriedades dos agregados que foram amplificados a partir do cérebro. Esses achados sugerem que agregados de α-sinucleína associados à doença de Parkinson e atrofia de múltiplos sistemas correspondem a diferentes cepas conformacionais da α-sinucleína, que podem ser amplificadas e detectadas pelo α-sinucleína-PMCA. Nossos resultados podem ajudar a melhorar nossa compreensão do mecanismo de desdobramento da α-sinucleína e das estruturas dos agregados implicados em diferentes sinucleinopatias, e também podem permitir o desenvolvimento de um ensaio bioquímico para discriminar entre a doença de Parkinson e a atrofia de múltiplos sistemas. (segue…) Original em inglês, tradução Google, revisão Hugo. Fonte: Nature. Veja também aqui: Researcher's technology differentiates between Parkinson's disease and multiple system atrophy.

α-sinucleína induz tremores nas glândulas submandibulares de pacientes com doença de Parkinson, em tempo real

23 November 2019 - α‐Synuclein real‐time quaking‐induced conversion in the submandibular glands of Parkinson's disease patients.

A Fox Foundation concede uma nova doação ao AC Imunne para promover agente de imagem da alfa-sinucleína

SEPTEMBER 9, 2019 - A Fundação Michael J. Fox para a Pesquisa de Parkinson (MJFF) concedeu à AC Immune uma nova doação para promover o desenvolvimento de compostos rastreadores para a doença de Parkinson (DP).

Especificamente, este prêmio continua o apoio do MJFF ao programa rastreador de tomografia por emissão de pósitrons da alfa-sinucleína (PET) da AC Immune, visando um agente de imagem preciso dos aglomerados de proteínas alfa-sinucleína nas células nervosas do cérebro que supostamente estão subjacentes ao desenvolvimento e à progressão da doença de Parkinson.

A tomografia por emissão de pósitrons (PET) é uma técnica de imagem não invasiva que permite a visualização dos processos metabólicos no corpo. Um rastreador de PET que é específico de alfa-sinucleína permitiria aos cientistas estudar a distribuição e alterações desses grupos tóxicos à medida que a doença progride.

Os pesquisadores da AC Immune identificaram vários compostos rastreadores de PET com alta afinidade e seletividade para depósitos de alfa-sinucleína. Eles o fizeram examinando a biblioteca de pequenas moléculas da empresa em busca de candidatos adequados para o rastreamento de alfa-sinucleína PET.

Essa "coleção molecular", também conhecida como plataforma Morphomer, permite a identificação de uma nova classe de compostos de baixo peso molecular. Essa plataforma, por sua vez, permite a geração de pequenas moléculas - chamadas morfômeros - que se ligam especificamente a proteínas mal dobradas, trabalhando para quebrar os aglomerados neurotóxicos e impedir a agregação de proteínas.

É importante ressaltar que essas moléculas podem atingir o cérebro de primatas não humanos, aumentando seu potencial como rastreador do sistema nervoso central.

Um candidato a rastreador PET alfa-sinucleína principal, ACI-3024, entrou em um ensaio clínico de Fase 1 de sua capacidade de capturar alfa-sinucleína patológica em doenças neurodegenerativas como a de Parkinson. O estudo está avaliando a segurança, tolerabilidade e interações entre o corpo e o ACI-3024 (farmacocinética e farmacodinâmica) em voluntários saudáveis.

Jan Stöhr, PhD, chefe das Proteinopatias Não-Alzheimer da AC Immune, fará uma apresentação oral sobre esse programa rastreador PET alfa-sinucleína na 13ª Conferência Anual de Terapêutica PD da Fox Foundation, marcada para 15 de outubro na cidade de Nova York.

“Estamos muito orgulhosos de trabalhar em conjunto com a MJFF em nosso programa rastreador PET a-syn [alfa-sinucleína], que oferece aos pacientes o potencial para diagnóstico precoce da DP e facilita o desenvolvimento ... de agentes de imagem capazes de detectar e monitorar doenças mais cedo, bem como o desenvolvimento de uma ampla linha de candidatos terapêuticos eficazes focados na prevenção e tratamento”, disse Andrea Pfeifer, PhD, CEO da AC Immune, em um comunicado à imprensa.

A Fox Foundation começou a apoiar o programa da AC Immune para compostos rastreadores específicos de alfa-sinucleína em 2015. Se o programa for bem-sucedido, poderá oferecer um primeiro agente de imagem capaz de identificar e monitorar com precisão a progressão de Parkinson.

A AC Immune também está trabalhando para desenvolver inibidores orais de alfa-sinucleína de pequenas moléculas e anticorpos anti-alfa-sinucleína para tratar Parkinson e doenças relacionadas.

O valor da concessão não foi liberado. Original em inglês, tradução Google, revisão Hugo. Fonte: Parkinsons News Today.

Forma específica de alfa-sinucleína associada a sintomas graves de Parkinson em estudos precoces

JULY 11, 2019 - Pequenas quantidades de uma forma particular de alfa-sinucleína, conhecida como beta-sheet, pode causar a perda significativa de neurônios de libertação da dopamina, aumentando o recrutamento de moléculas de alfa-sinucleína, levando a sintomas de Parkinson semelhantes e a progressão da doença, de acordo com recente estudo de laboratório.

O estudo "Definindo as espécies de α-sinucleína responsável pelos fenótipos da doença de Parkinson em camundongos" (Defining α-synuclein species responsible for Parkinson disease phenotypes in mice) foi publicado no Journal of Biological Chemistry.

Na doença de Parkinson, uma forma particular da proteína alfa-sinucleína se origina em fibrilas insolúveis (isto é, "fibras pequenas") que se aglomeram juntas, e essas fibras se acumulam dentro das células nervosas (neurônios). Esses agregados, que são conhecidos por serem prejudiciais, provavelmente serão mortos e, por sua vez, contribuirão para o aparecimento de sintomas relacionados à doença.

Além das fibrilas, a alfa-sinucleína existe em outras formas estruturais, incluindo uma forma ordenada empilhada chamada folha beta. Até o momento, não temos conhecimento de quais arranjos estruturais da alfa-sinucleína estão mais fortemente associados à doença de Parkinson.

Pesquisadores da Universidade de Alabama em Birmingham (UAB) estudaram três formas distintas estruturais da alfa-sinucleína (fibrilas longas, uma mistura de fibras fragmentadas, e fibrilas fragmentados curtos, todos com beta-sheet presente) para determinar qual foi mais responsável por danos relacionados a Parkinson.

Os investigadores injectaram uma das três formas alfa-sinucleína, bem como pequenas (insolúveis) fibras de alfa-sinucleína, no estriado - uma área do cérebro crítica envolvida no controle motor que é amplamente danificado em Parkinson - de ratos saudáveis para estabelecer a capacidade de cada arranjo de proteínas para induzir sintomas semelhantes ao Parkinson.

Três meses após a injecção de pequenas moléculas de alfa-sinucleína (que tem uma menor quantidade de beta-sheet) houve um ligeira perda mas significativa de neurônios produtores de dopamina na substância negra - uma área do cérebro profundamente ligada com o corpo estriado. Mas não induziu a formação de corpos de Lewy nem levou a evidências de comprometimento motor.

Em contraste, aqueles animais injectados com fragmentos de fibrila curta beta-sheet mostraram menos terminais dopaminérgicos estriados (significando "sítios neurais onde a dopamina é libertada para comunicar com os neurônios nas proximidades"), uma perda de neurônios dopaminérgicos na substantia nigra, e Parkinson com problemas no comportamento motor.

"Nossas descobertas indicam que os fragmentos fibrilares são mais importantes", disse Laura Volpicelli-Daley, PhD, professora assistente do Departamento de Neurologia da UAB, e principal autora do estudo, em um comunicado de imprensa.

"Esta é uma forma de alfa-sinucleína que faz folhas sobrepostas da proteína, que eventualmente se desenvolve em longos filamentos. Os filamentos podem então se dividir em pedaços menores e fragmentados. Nós supomos que os fragmentos menores, fibrilares, sejam os mais tóxicos para os neurônios, porque eles são capazes de atrair e corromper a alfa-sinucleína normal, fazendo com que forme agregados que se espalham pelos neurônios, causando danos ao cérebro", Volpicelli-Daley acrescentou.

"Nossos resultados sugerem que o acúmulo de pequenos fragmentos de α-sinucleína fibrilares ou o processo de agregação de proteínas ou fragmentação ou desagregação de fibrilas mais longas, tem o potencial de ser uma estratégia terapêutica contra a progressão da doença de Parkinson." Os pesquisadores concluíram. Original em inglês, tradução Google, revisão Hugo. Fonte: Parkinson News Today.

ProMIS Neurosciences desenvolve anticorpos direcionados para as formas tóxicas da alfa-sinucleína

FEBRUARY 15, 2019 - A ProMIS Neurosciences identificou vários candidatos a anticorpos que visam especificamente as formas tóxicas da alfa-sinucleína, um componente chave dos corpos de Lewy que estão na base do desenvolvimento da doença de Parkinson.

Estudos in vitro (em laboratório) demonstraram que os candidatos a anticorpos do ProMIS para a doença de Parkinson têm alta especificidade para formas tóxicas de alfa-sinucleína, sem se ligar a formas essenciais não tóxicas da proteína. Além disso, esses candidatos a anticorpos impedem o espalhamento (propagação) de formas tóxicas da alfa-sinucleína.

"Em estudos pré-clínicos, os candidatos a anticorpo da ProMIS mostraram um alto grau de seletividade apenas para as formas tóxicas da alfa-sinucleína em comparação lado a lado com outros anticorpos direcionados à alfa-sinucleína que estão atualmente em desenvolvimento", James Kupiec, MD, Oficial médico chefe do ProMIS, disse em um comunicado de imprensa.

A alfa-sinucleína desempenha um papel fundamental em um cérebro saudável, regulando a liberação de vesículas sinápticas - “bolhas” - preenchidas com neurotransmissores químicos (mensageiros químicos). A sinapse é a junção entre duas células nervosas que lhes permite comunicar. Esta regulação ocorre quando a alfa-sinucleína está no seu estado saudável, isto é, disposta num tetrâmero - quatro unidades da proteína enroladas uma na outra.

Na doença de Parkinson, a estrutura tridimensional da alfa-sinucleína é alterada (misfolded) promovendo sua agregação em aglomerados e causando a morte de células nervosas produtoras de dopamina. Essas células são responsáveis ​​por liberar o neurotransmissor dopamina, um neurotransmissor crítico que regula a atividade e a função das células cerebrais.

Os métodos tradicionais para gerar anticorpos são incapazes de direcionar especificamente às formas neurotóxicas de proteínas como a alfa-sinucleína. A ProMIS Neurosciences desenvolveu uma tecnologia para projetar anticorpos candidatos que se ligam apenas às formas tóxicas de proteínas mal dobradas. Isso significa que a eficácia desses anticorpos é melhor e está relacionada a efeitos colaterais menores.

"Usamos nossa plataforma proprietária de descoberta para gerar vários candidatos a drogas de anticorpos para a doença de Parkinson que visam precisamente apenas as formas tóxicas da alfa-sinucleína", disse Kupiec.

"A seletividade representa a característica essencial de uma terapia com anticorpos bem sucedida, pois é fundamental que o tratamento não dificulte formas normais de alfa-sinucleína que desempenham um importante papel funcional no cérebro", acrescentou.

O principal candidato a anticorpo da ProMIS Neurosciences, o PMN310, desenvolvido como um potencial tratamento para a doença de Alzheimer, mostrou atacar apenas formas tóxicas de uma proteína ligada à doença - beta amiloide - e não a formas normais. Espera-se que esta terapia investigativa entre em ensaios clínicos de Fase 1 em 2019. Original em inglês, tradução Google, revisão Hugo. Fonte: Parkinsons News Today.