Исследование, проведенное в бразильской суперлаборатории, было сосредоточено на белках, участвующих в прионных заболеваниях, после того как диагноз болезни Крейтцфельдта-Якоба (БКЯ) у Лито Соусы привлек внимание к национальным исследованиям. Ученые использовали оборудование Sirius, расположенное в Кампинасе (СП), для мониторинга поведенческих изменений этих молекул.
Эта работа, опубликованная в Science Advances в 2023 году, исследовала начальную стадию патологического процесса. Важно отметить, что исследование не имеет прямой связи со случаем Лито и не направлено на разработку методов лечения, а скорее на понимание того, что происходит до появления повреждений мозга.
Прионный белок, называемый PrPC, является молекулой, естественно присутствующей в нейронах. При прионных заболеваниях этот белок может претерпевать структурные изменения, вызывая другие подобные белки следовать тому же пути, что приводит к вредным скоплениям в нервной системе, поражая в первую очередь мозг.
Ключевая подсказка для исследователей заключается в так называемых конденсатах — областях, где концентрируются белки. Первоначально эти конденсаты имеют характеристики жидкой капли и сохраняют подвижность. Однако при определенных обстоятельствах это состояние может измениться.
Ученые наблюдали эти конденсаты в присутствии меди, элемента, также встречающегося в нейронах, и в этих условиях капли оставались жидкими. Алине Рибейру Пассос, исследователь Центра национальных исследований энергии и материалов (CNPEM), объяснила g1, что пока капли жидкие, патологическая структура не наблюдается; однако они могут пройти через промежуточную ступень гелеобразного состояния, прежде чем достичь твердого состояния.
Позже эксперимент был изменен путем добавления перекиси водорода, имитируя сценарий окислительного стресса, в результате чего поведение структур претерпело значительные изменения.
Часть тестов проводилась в Cateretê, одной из исследовательских установок Sirius. Для генерации синхротронного излучения, необходимого для анализа, электроны ускоряются до скоростей, близких к скорости света, в туннеле длиной 500 метров. В Cateretê исследователи использовали технику рентгеновской дифракции с высоким пространственным разрешением (XPCS), которая позволила анализировать аспекты помимо размера и формы капель, выявляя также движение внутренних белков.
Исследователь Альин пояснила, что, поскольку белки являются микроскопическими структурами со сложной организацией, образовавшиеся конденсаты представляют собой микрометрические капли. Целью было определить физическое состояние белка внутри этой капли, что требовало высокого пространственного и временного разрешения, предоставляемого такими приборами, как Sirius.
Хотя БКЯ относится к группе прионных заболеваний, лабораторные результаты не могут быть напрямую применены к пациенту. Исследование не доказало, что медь или перекись водорода являются причиной заболевания, и не привело к разработке лекарства.
Пока продолжаются фундаментальные исследования, семья Лито ищет экспериментальные варианты в Соединенных Штатах. Министерство здравоохранения пыталось помочь инфлюенсеру принять участие в исследованиях, но одно из искомых исследований прекратило набор добровольцев. Другая упомянутая возможность — это исследование PRiSM, связанное с исследователями Гарварда и MIT.
В Бразилии работа продолжается. Исследователи Федерального университета Рио-де-Жанейро (UFRJ) запланировали новые эксперименты на конец сентября в Sirius, используя технику SAXS на световом луче Sapucaia. Надежда ученых заключается в изучении фазы, предшествующей лечению: точно выяснить, как трансформируются эти белки, поскольку без этого ответа многие аспекты прионных и других нейродегенеративных заболеваний остаются неизвестными.