Церебральная аутосомно-рецессивная артериопатия с субкортикальными инфарктами и лейкоэнцефалопатией (КАРАСИЛ) — редкое, тяжелое и смертельно опасное генетическое заболевание, характеризующееся повреждением мелких кровеносных сосудов головного мозга. Это состояние вызывает инсульты. Оно вызвано мутациями, которые приводят к потере функции протеазы HTRA1. Этот фермент играет важную роль в поддержании равновесия во внеклеточном матриксе. Если его функция нарушена, он больше не может расщеплять и разрушать белки, что в конечном итоге приводит к клиническим проявлениям.

«Лекарства от CARASIL пока не существует; терапия ограничивается лечением симптомов у пациентов», — говорит нейробиолог, профессор Мартин Дичганс из Университета Людвига-Максимилиана, директор Института исследований инсульта и деменции в университетской больнице Людвига-Максимилиана и главный исследователь в кластере передового опыта SyNergy.

Дихганс и его коллега Михаэль Эрманн, профессор факультета биологии Центра медицинской биотехнологии Университета Дуйсбург-Эссен, являются главными исследователями исследования, недавно опубликованного в журнале Nature Communications .

Исследователи исследовали стратегии обращения вспять вредных эффектов мутаций, вызывающих CARASIL. В тесном сотрудничестве две лаборатории объединили методы in-vitro и in-vivo и компьютерный анализ для восстановления структуры и каталитической функции мутировавшего фермента HTRA1 .

«Болезнетворные белковые конформации, которые приводят к потере функции, трудно поддаются лечению обычными фармацевтическими соединениями», — объясняет Эрманн. Чтобы восстановить активность мутировавшего HTRA1, команда разработала три независимых биологических и биохимических подхода, которые включают транскомплементацию белков, супрамолекулярные химические лиганды и пептидные лиганды.

«Во всех трех случаях механизм восстановления основан на восстановлении целостности активного центра фермента», — объясняют постдокторанты и авторы Натали Бофорт из команды Дихганса и Мелиса Мерданович из команды Эрманна. Новые результаты показывают, что коррекция патогенных конформаций белков возможна с помощью рациональных стратегий, что имеет многообещающие последствия для точной медицины.