Zvětšit obrázek

Statinům se daří u myší zcela zvrátit následky jejich postižení, které je obdobou nejčastěji se u lidí vyskytující genetické poruchy mající za následek neschopnost se učit. (Credit: UCLA: Weidong Li)

Statiny, jsou oblíbeným lékem na snižování hladiny cholesterolu. Psali jsme o nich na Oslu zhruba před týdnem. Článek popisoval do té doby neznámý účinek statinů, který byl pozorován na pacientech s alzheimerovou chorobou. Ukázalo se, že osoby, které si snižují hladinu cholesterolu pomocí statinů, hloupnou pomaleji.
Ještě ani nestačila utichnout diskuse, která se k článku rozpoutala a výzkum již přináší další překvapivé zjištění. Ukazuje se, že statiny jsou látkou, která dokáže léčit nedostatek pozornosti. I když byl tento efekt potvrzen pouze u myší, odborníci předpokládají, že funkčnost statinů bude v tomto případě univerzální.

Zvětšit obrázek

U lidí se gen NF1 vyskytuje na sedmnáctém chromozómu.

U lidí i u myší
U lidí se vyskytuje porucha, která se odborně nazývá neurofibromatóza. V případě, že jde o dědičnou záležitost, označují ji specialisté jako neurofibromatosis 1. Jedná se o poruchu, při které postižení mají sníženou schopnost se soustředit. Kdyby šlo jen o to soustředění, nebylo by to tak zlé. Tato porucha ale jde ruku v ruce s dalšími problémy. Nešťastníci s vadným genem NF1 si nejsou sto zapamatovat nové věci. A tak se mnohdy z dětské rozjívenosti a neposednosti občas vyklube i snížený intelekt a mentální zaostalost.

Jak velkého počtu osob se tento problém týká, je těžké říci. DNA diagnostika se běžně nedělá a ve statistikách může tato porucha figurovat ve dvou škatulkách. Lékaři totiž neschopnost si pamatovat a mentální zaostalost rozlišují a považují je za dvě separátní jednotky, přičemž každá z nich postihuje přibližně pět procent světové populace. Samozřejmě, že ne všechny případy mentální zaostalosti budou mít příčinu v nerozpoznané neurofibromatóze. Podle zde presentovaných výsledků výzkumu ale mezi některými příčinná souvislost zcela jistě bude.   

Podle Dr. Alcino Silvy, profesora neurobiologie, psychiatrie a psychologie na  David Geffen School of Medicine, nelze lidem s vadným genem pro neurofibromatózu v současné době prakticky nijak pomoci.

Portugalec prof. Alcino Silva, vedoucí laboratoře na Kalifornské universitě v Los Angeles. Jeho studenti nyní publikují vědecké práce, které otiskují ty nejprestižnější vědecké časopisy. Z jeho „dílny“ vzešly objevy, které mají šanci změnit život milionům lidí, kteří zdědili mutaci, která jim nedovoluje se soustředit.

Pro studium lidské choroby neurofibromatosis 1, zkráceně označované jako NF1, byly vyšlechtěny myši, které také mají dědičnou neurofibromatosis. Kmen těchto myší je označován jako myši NF1. Zmíněné myši mají shodné problémy jako  mají postižení lidé - nedostatek soustředění, špatnou paměť a problémy s koordinací pohybů. Výzkum ukázal, že na vině je protein. Jedná se o protein ze skupiny molekul označovaných jako RAS. Tyto proteinové molekuly toho „mají na svědomí“ hodně a podílejí se dokonce i na náchylnosti k nádorům. Této oblasti se v tomto článku ale nebudeme věnovat. Pozornost soustředíme jen na nové poznatky související s pamětí.
Zmíněný protein RAS nějakým způsobem reguluje vzájemnou komunikaci mozkových buněk. Zjednodušeně můžeme říci, že pokud nemáme poškozený gen (gen NF1), kontrola protein RAS je dostatečná a naše nervové buňky mezi sebou komunikují tak nějak "přiměřeně". Tento normální provoz nám dovoluje si vjemy zapamatovat a něčemu se přiučit. Pokud jsme ale postižení zmutovaným genem pro neurofibromatózu, tvoří se nám hyperaktivní protein RAS. Z obvyklé konverzace našich mozkových buněk se stane rušivé žvatlání. Nervové buňky se začnou jakoby vzájemně překřikovat, a to nám proces našeho učení do značné míry zboří.

Zvětšit obrázek

Choroba zvaná neurofibromatóza má více podob, než jen neschopnost se učit. Podle rozborů DNA pozůstatků Josepha Merricka, který se narodil v Anglii v roce 1862 a je pokládán za jednoho z nejhůře znetvořených lidí v historii (je znám pod přezdívkou „sloní muž“), tak jedna z poruch, která se měla na jeho znetvoření podílet, je právě mutace v genu NF1.

Za objev vděčíme studentovi
Dr. Silva vzpomíná, jak před časem přijal do své laboratoře studenta z Kalifornské university v Los Angeles.  Dal mu za úkol zjistit látky, které mají vztah k NF1. Tento elév medicíny  se jmenoval Steve Kushner. Při své praxi na klinice se setkal s používáním statinů, což je běžný lék, který je předepisován milionům lidí na světě na snižování hladiny  cholesterolu. Jednoho dne, vzpomíná Silva, se Steve  přihnal do laborky a vyhrkl ze sebe: „Statiny působí na RAS protein, který je změněný následkem NF1„.  Pro výzkumníka je takový poznatek něco jako když najdete kufr plný bankovek. 
A o co že vlastně v tomto případě šlo? Statiny snižují cholesterol tím, že omezují v účinku některé tuky. Protože protein RAS vyžaduje k tomu aby fungoval tuk, méně tuku znamená omezení jeho funkčnosti.
Pokusy na myších potvrdily, že když se hyperaktivita  mutací poškozeného RAS sníží, mozkové buňky jsou schopny se mezi sebou zase, jak se patří, domlouvat. Myši s dědičnou chorobou NF1 se po podání statinů začnou chovat  normálně.

Pohled do výzkumnické kuchyně
Když si výzkumníci uvědomili možnou souvislost statinů s proteinem RAS,  pustili se do jejich testování na myších. Tedy na zvířatech NF1, která vykazují stejné symptomy, jako lidé s NF1 (nedostatkem soustředění, problémy s pamětí a špatnou koordinací pohybů).

Nejprve student Weidong Lee postižené myši trénoval k reakci na blikající světlo, kdy po úspěšném úkonu následovala  chutná odměna. Myši dostávající statiny vykazovaly 30% zlepšení proti myším, které dostávaly placebo.

V druhém pokusu Weidong Lee použil tzv. orientační test. Trénoval myši, aby si zapamatovaly cestu bludištěm. To bylo spojeno s nutností plavat a nalézt skrytou plošinu. Normální myši se naučily nacházet plošinu, na které si mohly odpočinout, za 7 dní. Myším s poruchou NF1 to trvalo 10 dnů. Pokud byl nemocným myším s poruchou NF1 podáván statin, jejich schopnost učení se zcela vyrovnala schopnostem zdravých myší.

A do třetice Weidong Lee testoval koordinaci pohybů myší tak, že je nechal balancovat na otáčejícím se válečku u kterého postupně zvyšoval rychlost otáčení. Jakmile se zvýšily otáčky válce nad určitou mez, myši NF1  padaly dolů jako hrušky. Podání statinů ale tyto nemocné myši "vrátilo zpět do hry" a mezi skupinou myší NF1 a kontrolními zdravými zvířaty nebylo možné tímto testem zjistit žádný rozdíl.

Látka, která v laboratoři Alcino Silvy dokázala „divy“.  Z geneticky postižených myších  mrzáků dělá zcela normální jedince, bez sebemenšího náznaku postižení.

FDA
Výsledky pokusů na myších jsou natolik slibné, že americký  Úřad pro potraviny a léčiva (Food and Drug Administration), odsouhlasil použití léku ve třech klinických pokusech. Statiny se k léčbě nemocných s defektem NF1 začnou v nejbližší době zkoušet, a to bez jakéhokoli zdlouhavého dokazování neškodnosti co se vedlejších účinků týká. Takové upuštění od obvyklých procedur je u FDA velmi neobvyklé.   Pokusy budou zahájeny jak na dětech, tak na dospělých. Podle odborníků je velká šance, že výsledky budou úspěšné, a že statiny  nemocným s dědičnou neurofibromatózou pomáhat budou. A jakého že  počtu postižených by se to mohlo dotknout?  Někteří vědci  udávají, že neurofibromatóza typu 1 je jedním z nejčastějších autosomálně dominantních onemocnění, které postihuje jednoho z 3 500 jedinců. Postižení jsou zastoupeni rovnoměrně ve všech etnických skupinách.  Jiní autoři odhadují, že jen v samotné Americe by se tato léčba mohla týkat  35 milionů osob, které mají problémy s učením... 

Pramen: Li et al.: "The HMG-CoA reductase inhibitor, lovastatin, reverses the learning and attention deficits in a mouse model of Neurofibromatosis Type 1." Publishing in Current Biology, Vol. 15, 1961–1967, November 8, 2005. DOI 10.1016/j.cub.2005.09.043 www.current-biology.com

Pro ty, jež jsou doma v genetice, a jimž by se mohlo zdát, že článek nejde dost do hloubky, doplňujeme, že za příčinu onemocnění neurofibromazóza typu 1 jsou považovány  mutace v tumor supresorovém genu NF1. NF1 gen je gen o velikosti přibližně 350 kb, který je lokalizován na sedmnáctém chromosomu (v oblasti 17q11.2), je tvořen 60 exony a kóduje 3 alternativní transkripty, jejichž nejčastějším produktem je 327 kDa velký protein neurofibromin. Centrální část neurofibrominu je tvořena doménou, která je homologní s částí GAP proteinu, který vykazuje GTPázovou aktivitu a tímto způsobem reguluje funkci Ras onkogenu.