Ученые смогли решить проблему повреждения нервов после инсультов и травм

Команда исследователей из Инженерного университета Торонто и Мичиганского университета улучшила природный фермент, который способствует возобновлению роста нервной ткани, передает Eurek Alert. Новая версия энзима более стабильна, чем протеин, встречающийся в природе, и может привести к инновационным методам лечения повреждений нервов, вызванных травматическим повреждением или инсультом.

Основная проблема в лечении нервных повреждений — формирование глиального рубца. Он образован клетками и биохимическими веществами, которые плотно срастаются вокруг поврежденного нерва. В краткосрочной перспективе эта защитная среда спасает нервные клетки от дальнейшего повреждения, но в долгосрочной перспективе она может препятствовать восстановлению нервов.

Речь идет о ферменте хондроитиназа ABC. Его в природе производит бактерия Proteus vulgaris. Энзим может выборочно разрушать некоторые биомолекулы, составляющие глиальный рубец. Было показано: изменяя среду вокруг поврежденного нерва, хондроитиназа ABC способствует возобновлению роста нервных клеток вплоть до восстановления некоторых утраченных функций.

Однако хондроитиназа ABC не очень стабильна в теле. Также трудно доставить хондроитиназу ABC, потому что она подвержена химическому разложению в лекарственных составах. Ученые изменили биохимическую структуру фермента, чтобы создать более стабильную версию. Для этого использовались компьютерные алгоритмы, проверяющие целесообразность замены отдельных блоков в структуре вещества.

В итоге ученые получили три новые кандидатные формы фермента, которые затем были протестированы в лаборатории. Все три оказались более стабильными, чем природная версия. Но только один, имеющий 37 аминокислотных замен из более чем 1000 звеньев цепи, по-настоящему выделился, с точки зрения стабильности и активности (активность сохраняется 7 дней против 24 часов природной версии).