К такому выводу ученые из Марий Эл пришли после экспериментов над модельными мышами. Изначально препарат применялся в лечении больных гепатитом С и ВИЧ, однако вскоре оказалось, что лекарство эффективно при нарушениях обмена кальция в митохондриях.
В итоге препарат предложили использовать для лечения пациентов, которым диагностировали мышечные патологии. Научная статья с подробным описанием исследования была опубликована в журнале International Journal of Molecular Sciences и Biomedicines. Также работу поддержал грантом Российский научный фонд.
Миодистрофия Дюшенна чаще всего встречается среди новорожденных мальчиков: болезнь затрагивает одного среди 3500-5000 младенцев. Среди девочек миодистрофия встречается гораздо реже: на 50000 новорожденных приходится один случай болезни.
Болезнь возникает из-за мутаций гена белка дистрофина, расположенного на Х-хромосоме. Из-за того, что среди мальчиков она всего одна, они более предрасположены к миодистрофии.
Дистрофин, который соединяет цитоскелет мышц с окружающей их тканью, у больных полностью или практически полностью отсутствует. Мышцы начинают ослабевать, и по мере взросления человеку становится сложно даже самостоятельно дышать.
Рано или поздно дистрофия затрагивает сердце больного. В среднем такие пациенты живут 20-25 лет, пока не погибают от дыхательной недостаточности.
Константин Белослудцев, доктор биологических наук, профессор кафедры биохимии, клеточной биологии и микробиологии Марийского государственного университета:
«На данный момент наиболее распространенным вариантом терапии этой патологии является применение глюкокортикоидов, в частности преднизона и дефлазакорта, которые помогают подавить воспалительные процессы в мышцах. Но такая терапия часто сопровождается значительными побочными эффектами, а также нарушением работы генов, участвующих в регенерации мышц, что приводит к хронической миопатии. Есть препараты, которые действительно улучшают состояние больных и почти восстанавливают функции мышц, однако они не зарегистрированы в России и к тому же очень дороги: только годовой курс лечения будет стоит 53 миллиона рублей!».
Биологи МарГУ (Йошкар-Ола) и Института теоретической и экспериментальной биофизики РАН (Пущино) использовали препарат на десяти лабораторных мышах со «сломанным» геном белка дистрофина.
Препарат алиспоривир на данном этапе проходит вторую стадию испытаний в лечении коронавирусной инфекции. Ранее он использовался для лечения больных ВИЧ и гепатитом С. Он же способен воздействовать на митохондрии клеток мышц.
Митохондрии — это хранилища ионов кальция, которые в состоянии покоя выступают в качестве «энергетических станций», а при работе мышц активизируются в цитоплазме.
При дистрофии Дюшенна работа ионов кальция нарушается. Белковые поры больше не могут удерживать кальций внутри митохондрий, пропуская его через мембрану. Также у митохондрий нарушается дыхательный процесс и процесс выработки энергии.
Из-за избытка кальция в цитоплазме запускаются механизмы деградации клеток и последующего некроза. Также при нарушенном дыхании клетки мышц не получают нужного объема энергии. Алиспоривир помогает поддерживать белковые поры в клетках в их нормальном состоянии, благодаря чему в митохондриях сохраняется оптимальный уровень кальция, а сами митохондрии продолжают функционировать исправно.
Эксперименты на лабораторных мышах продолжались в течение месяца. Мышей поделили на четыре группы: на больных миодистрофией без лечение и с ежедневной дозой препарата, на здоровых с наличием лечения и без него. Благодаря инъекциям удалось снизить воспалительные процессы в мышцах в полтора-два раза.
Воспаление возникает из-за того, что при миодистрофии Дюшенна мышцы не только слабеют, но и гибнут, что заставляет реагировать иммунную систему. По предположению ученых, это позволяет говорить о том, что разрушение мышц замедлилось. Кроме того, лечение приблизило состояние митохондрий и структуру мышечных клеток к обычной, обмен кальция в«энергетических станциях» также нормализовался.
Важно, что ученые наблюдали улучшение мышечной силы и выносливости животных. Больные мыши, получавшие инъекции алиспоривира, были способны висеть на горизонтальной струне, цепляясь за нее передними лапами, дольше, чем их сородичи без лечения.
Михаил Дубинин, руководитель проекта по гранту РНФ, кандидат биологических наук, доцент кафедры биохимии, клеточной биологии и микробиологии Марийского государственного университет:а
«В краткосрочной перспективе такой подход может быть действительно полезным. Тем не менее, мы отметили, что алиспоривир несколько подавляет процесс образования новых митохондрий в мышечных волокнах, что важно для роста мышц, а также модифицирует сердечный ритм. Так что в долгосрочной перспективе такое лечение может быть не слишком правильным. Но у нас уже есть предположения, как устранить эти негативные эффекты — в дальнейшем мы хотим это проверить. Если наша гипотеза верна, то можно будет говорить о том, что найден действенный способ поддерживающей терапии больных миодистрофией Дюшенна, не имеющий значительных побочных эффектов, в отличие от существующих подходов. Надеюсь, однажды эта разработка поможет улучшить качество жизни таких пациентов»