Найден возможный метод лечения болезни накопления гликогена

Исследователи из Сингапурской Медицинской Школы Дьюка (Duke-NUS Graduate Medical School Singapore, Duke-NUS, Сингапур ) и Медицинского Центра Университета Дьюка (Duke University Medical Center, США) обнаружили возможную стратегию лечения часто летальной наследственной болезни накопления гликогена
(гликогеноза).

Исследование, результаты которого опубликованы он-лайн в журнале Journal of Hepatology, подает долгожданную надежду на лечение гликогеноза типа Ia, также известного как болезнь Гирке (GSDIa) – генетического метаболического нарушения, требующего пожизненной диеты.

У пациентов с этим заболеванием отсутствует фермент глюкозо-6-фосфатаза, позволяющая печени превращать предшественник глюкозы в глюкозу при голодании. Без выхода глюкозы из печени в кровь у пациента развивается экстремально низкий уровень сахара в крови, что может привести к приступам, коме и смерти.

Пациентам с болезнью Гирке приходится часто питаться и употреблять сырой кукурузный крахмал строго по расписанию. Однако неспособность печени вырабатывать глюкозу приводит к повышенному накоплению гликогена и жира в печени, в связи с чем печень увеличивается и происходит ее ожирение. В итоге, у многих пациентов с болезнью Гирке развивается рак печени и почечная недостаточность, а смерть наступает в молодом возрасте.

«Болезнь Гирке – это тяжелое заболевание, – говорит старший автор публикации Пол Йен (Paul Yen), доктор медицины, руководитель программы сердечно-сосудистых и метаболических заболеваний в Сингапурской Медицинской Школе Дьюка, – В настоящее время диета является единственным способом управления заболеванием, но это не может предотвратить развитие более сложных симптомов, связанных с поражением печени».

Находясь в поисках остро необходимой альтернативной стратегии лечения, Йен и его коллеги сотрудничали с экспертом по болезни Гирке Дуайтом Кеберлем (Dwight Koeberl), доктором медицины и философии, профессором Отделения педиатрии, молекулярной генетики и микробиологии Медицинской Школы при Университете Дьюка (Departments of Pediatrics and Molecular Genetics and Microbiology).

Международная группа ученых установила, что в клетках животных с моделью заболевания была нарушена аутофагия (деградация клеточных компонентов в лизосомах). В процессе аутофагии поврежденные клетки разрушаются до основных компонентов и повторно используются другими клетками. Нарушение аутофагии вносит вклад в патологию гликогеноза, нарушая метаболизм жиров, который в норме способствовует распаду накопленного в печени жира. Это нарушение приводит к повышению уровня жира, что в конечном итоге вызывает ожирение печени.

Установив эту закономерность, исследователи искусственно вызвали аутофагию в культуре клеток и у животных с моделью заболевания и отметили снижение уровня жира и гликогена в печени. Препарат рапамицин, используемый в настоящее время для предотвращения отторжения трансплантата, стимулирует аутофагию, а также корректирует размер и функционирование печени у модельных животных.

«Индуцировав аутофагию, мы смогли обеспечить альтернативу разрушению гликогена до глюкозы, – говорит Бенджамин Фара (Benjamin Farah), первый автор исследования, аспирант Duke-NUS, – Активаторы аутофагии могут использоваться для лечения болезни Гирке и других метаболических нарушений с ожирением печени, независимо от отсутствующего фермента».

«Я работаю с пациентами, страдающими болезнью Гирке, всю свою карьеру и от первых лиц вижу, как сложно справляться с недугом, – говорит Кеберль, – В Центре Дьюка мы работаем над генной терапией для восстановления недостающего фермента, но я рад новой альтернативной стратегии лечения, предложенной в настоящем исследовании. Возможность использования одобренного препарата для лечения Гирке приблизит нас к решению».

Следующим шагом до применения нового подхода в клинике станет проведение исследования на животных с использованием похожих лекарственных препаратов и определение наиболее эффективной терапии с наименьшими побочными эффектами. Исследовательские команды из Университета Дьюка и Сингапурского Медицинского Центра планируют продолжить сотрудничество для развития подхода.

По материалам Duke University Medical Center

Оригинальная статья:
Benjamin L. Farah, Dustin J. Landau, Rohit A. Sinha, Elizabeth D. Brooks, Yajun Wu, Suet Yin Sarah Fung, Tomohiro Tanaka, Masahiro Hirayama, Boon-Huat Bay, Dwight D. Koeberl, Paul M. Yen. Induction of autophagy improves hepatic lipid metabolism in glucose-6-phosphatase deficiency. Journal of Hepatology, 2015; DOI: 10.1016/j.jhep.2015.10.008