Naujas gydymas veiksmingai gydo Alzheimerio liga sergančių pelių pažinimo susilpnėjimą

Naujas gydymas veiksmingai gydo Alzheimerio liga sergančių pelių pažinimo susilpnėjimą

Gyvensena mityba, dietos, judėjimas

Alzheimerio liga yra progresuojantis neurodegeneracinis sutrikimas, kuris yra pagrindinė demencijos priežastis, susijusi su pažinimo nuosmukiu, atminties praradimu ir galiausiai nesugebėjimu atlikti kasdienių užduočių.

Apskaičiuota, kad ja serga 55 milijonai žmonių visame pasaulyje, o vien Japonijoje maždaug 4,4 milijono žmonių serga demencija, o 2060 m., remiantis vyriausybės duomenimis, šis skaičius išaugs iki 6,5 milijono.

Išgydyti ar atidėti sekinančius Alzheimerio ligos simptomus yra nepaprastai sunku dėl sunkiai suprantamo ligos pobūdžio. Tiksli priežastis nežinoma ir greičiausiai yra susijusi su daugeliu veiksnių – nuo ​​genetikos iki gyvenimo būdo, o dėl progresuojančios būklės pobūdžio dažnai būna per vėlu veiksmingai gydyti, kai simptomai pradeda veikti kasdienį gyvenimą.

Tačiau mokslininkų komanda iš buvusio Okinavos mokslo ir technologijos instituto (OIST) Ląstelių ir molekulinių sinaptinių funkcijų skyriaus, vadovaujama profesoriaus emerito Tomoyuki Takahashi, dabar padarė pažangą, ieškodama veiksmingo šių simptomų gydymo būdų. kelias į smegenų funkcijų gelbėjimą, kol jos negrįžtamai nepažeidžiamos Alzheimerio ligos.

Jų išvados neseniai buvo paskelbtos Smegenų tyrimai.

„Mes sėkmingai panaikinome Alzhaimerio ligos simptomus pelėms“, – aiškina dr. Chia-Jung Chang, pirmasis tyrimo autorius ir šiuo metu OIST Neuroninio skaičiavimo skyriaus narys. „Mes tai pasiekėme naudodami mažą sintetinį peptidą PHDP5, kuris gali lengvai pereiti kraujo ir smegenų barjerą ir tiesiogiai nukreipti į smegenų atminties centrą.”

Taupomas dinaminas

Pagrindinis Alzheimerio ligos veiksnys yra smegenų sinapsių sveikata. Sinapsės yra smegenų neuronų jungtys, kuriose informacija perduodama iš vieno neurono į kitą per cheminius neurotransmiterius, esančius sinaptinėse pūslelėse.

Šios pūslelės turi būti nuolat perdirbamos, kad būtų užtikrintas pastovus tiekimas, o esminis vezikulų perdirbimo proceso etapas yra membranos atkūrimas (endocitozė), kurį atlieka baltymo dinaminas, kuris „atskiria“ pūslelę nuo ląstelės membranos. Dinaminas yra prieinamas visuose neuronuose, laisvai arba prijungtas prie mikrotubulių, sudarančių ląstelių citoskeletą.

Pagrindinis antagonistas čia yra baltymas tau, kuris normaliomis aplinkybėmis dalyvauja stabilizuojant mikrotubules. Tačiau ankstyvoje Alzheimerio ligos stadijoje tau pradeda atsiskirti nuo mikrotubulių. Būdamas laisvai prieinamas, tau per daug surenka naujus mikrovamzdelius, efektyviai išsiurbdamas dinaminą iš ląstelės, todėl jis nepasiekiamas paskutiniam endocitozės etapui.

Alzheimerio ligai progresuojant, susikaupęs tau kaupiasi į neurofibrilinius raizginius, kurie yra ligos požymis – kol šie raizginiai atsiranda atliekant smegenų skenavimą, dažnai būna per vėlu gydyti ligą.

OIST mokslininkai daugiausia dėmesio skyrė dinamino ir mikrotubulų sąveikai, ir jie anksčiau įrodė teigiamą šios sąveikos slopinimo poveikį in vitro naudojant sintetinį peptidą PHDP5.

Daktaras Zacharie Taoufiqas, šiuo metu dirbantis OIST sinapsės biologijos skyriuje ir antrasis šio straipsnio autorius, paaiškina: „Užkirsdamas kelią dinamino ir mikrotubulių sąveikai, PHDP5 užtikrina, kad dinaminas būtų prieinamas pūslelių endocitozei perdirbimo metu, o tai gali atkurti prarastą ryšį. tarp neuronų sinapsėse ankstyvoje stadijoje.

Naudodami transgenines peles, mokslininkai dabar parodė tą patį atkuriamąjį poveikį in vivo. „Buvome sužavėti pamatę, kad PHDP5 žymiai išgelbėjo pelių mokymosi ir atminties trūkumą“, – sako dr. Chang. „Ši sėkmė pabrėžia potencialą nukreipti dinamino ir mikrotubulų sąveiką kaip Alzheimerio ligos gydymo strategiją.”

Kadangi PHDP5 apskritai slopina dinamino ir mikrotubulų sąveiką, tyrėjai modifikavo peptidą, įtraukdami į ląsteles prasiskverbiantį peptidą, kuris leidžia gydyti per nosies ertmę, kurioje kraujo ir smegenų barjeras nėra visiškai išsivystęs ir yra artimas smegenų atminties centras – hipokampas.

Tokiu būdu peptidas būtų tiekiamas į hipokampą didesne koncentracija nei naudojant kitus vartojimo būdus, tuo pačiu sumažinant galimą šalutinį poveikį kitur organizme.

Naujas gydymas veiksmingai gydo Alzheimerio liga sergančių pelių pažinimo susilpnėjimą

Nuo molekulių ir labirintų iki gyvybingų gydymo būdų

Jei sinapsės apdorojamos PHDP5 santykinai ankstyvoje stadijoje, žala, kurią sukelia siaučianti dinamino ir mikrotubulų sąveika, gali būti pakeista tiek, kad gydomos transgeninės pelės mokymosi ir atminties gebėjimus atitinka sveikų pelių.

Nors peptidas negali išgydyti Alzheimerio ligos, dinamino ir mikrovamzdelių sąveikos slopinimas žymiai atitolina pažinimo nuosmukį iki taško, kai jis gali nepaveikti sveikų žmonių per įprastą gyvenimo trukmę.

Šių rezultatų paskatinta tyrimų grupė, kuriai dabar vadovauja daktaras Taoufiqas ir kurią sudaro įvairių OIST padalinių specialistai, tęsia gydymą. Daktaras Taoufiqas, įsikūręs Sinapsės biologijos skyriuje, stengiasi pagerinti patį peptidą ir jo veikimo būdus in vivo. „Norime padidinti PHDP5 kiekį smegenyse, kad pasiektume geresnių efektų ir sumažintume šalutinį poveikį“, – sako jis.

Tuo tarpu Dr. Changas, dirbantis Neural Computation Unit, stengiasi įdiegti dirbtinį intelektą, siekdamas papildomų ir patikimesnių duomenų. „Mes naudojame įvairias OIST kompetencijos sritis, kad pagerintume savo tyrimus.”

Tuo pačiu metu komanda dirba su OIST inovacijų skyriumi, siekdama perkelti peptidą per gamybos vamzdyną. „Toliau norime įtraukti farmacijos įmones“, – aiškina dr. Taoufiq. „Jie turi reikiamą patirtį farmakologijos srityje ir gebėjimą atlikti bandymus su žmonėmis, kad mūsų peptidas paverstų gyvybingą gydymą”.

Nors kelias nuo tyrimų iki vaistų yra liūdnai ilgas – nuo ​​popieriaus iki recepto išrašymo trunka vidutiniškai 20 metų, mokslininkai išlieka labai entuziastingi. Dr. Changas sako: „Koronaviruso vakcina mums parodė, kad gydymas gali būti greitai išplėtotas, neprarandant mokslinio griežtumo ar saugumo.

„Mes nesitikime, kad tai vyks taip greitai, bet žinome, kad vyriausybės, ypač Japonijoje, nori kovoti su Alzheimerio liga, kuria serga tiek daug žmonių. Ir dabar sužinojome, kad įmanoma veiksmingai pakeisti pažinimo nuosmukį. jei gydoma ankstyvoje stadijoje“.

Į pensiją išėjęs OIST profesorius emeritas Tomoyuki Takahashi, kuris pradėjo projektą ir vadovavo jam iki padalinio uždarymo, sako: „Šiame tyrime kartu su ankstesniu mes išsiaiškinome patologinę dinamino ir mikrotubulių (MT) sąveikos reikšmę sergant Alzheimerio liga. AD), dėl kurios žymiai pablogėja sinapsinės funkcijos.

„Dinamin-MT inhibitorius PHDP5 gelbsti sinapsines disfunkcijas, kurias sukelia tau kaupimasis smegenų plyšiuose, ir gali pakeisti mokymosi ir atminties trūkumą iki normalaus lygio transgeninių AD pelių modeliuose. Šis in vivo efektas yra tvirtas, nes yra atkuriamas dvigubai akluose testuose ir nuosekliai. dviejų tipų pelėms.

„Akivaizdu, kad kitas svarbus žingsnis yra pateikti PHDP5 1–4 fazės AD terapinių tyrimų testams, kuriuos geriausiai atliktų farmacijos įmonės. Labai tikimės, kad mūsų peptidas galės atlikti tyrimus ir greitai pasiekti AD pacientus. ir išgelbėti jų pažinimo simptomus, o tai yra pagrindinis pacientų ir jų šeimų rūpestis.