Kobe Gakuino universiteto Japonijoje tyrėjų komanda genetiškai sukūrė su insulinu sujungtus baltymus, galinčius nukreipti hipokampo neuronus. Naujoviška technika išnaudoja natūralų insulino polinkį kauptis hipokampo neuroniniame audinyje. Šis naujas požiūris galėtų atverti esamus neurodegeneracinių sutrikimų, pvz., Alzheimerio ligos, gydymo būdus, leidžiant esamus vaistus pristatyti tikslingai.
Hipokampas yra smegenų sritis, labai susijusi su atmintimi ir mokymusi, ir yra viena iš pirmųjų smegenų sričių, kurią paveikė Alzheimerio liga, dėl kurios prarandama atmintis ir pablogėja pažinimas.
Dabartiniams vaistų kandidatams sunku pasiekti hipokampą dėl apsauginio kraujo ir smegenų barjero (BBB) pobūdžio. Norint įveikti BBB, reikia arba labai invazinių chirurginių procedūrų (adatų į smegenis ar stuburą) arba metodų, kurių absorbcijos greitis yra ribotas. Vaistų pristatymui, kuris neįvertina invazinės chirurgijos, iššūkis yra tiekti pakankamai vaisto, kad jis veiktų, o maža absorbcija riboja galimai veiksmingas gydymo galimybes.
Siekdama įveikti šį iššūkį, komanda sukūrė į hipokampo neuronus nukreiptus (Ht) baltymus, genetiškai sujungdama insulino subvienetus su gydomaisiais baltymais. Jie turi panašių problemų plaukiant pro BBB, tačiau perėję jie gali pristatyti narkotikų krovinį tiesiai į paveiktus neuronus, todėl net mažos absorbcijos scenarijus yra veiksmingas.
Eksperimentai, išsamiai aprašyti jų dokumente „Insulino įkvėpta hipokampo neuronų nukreipimo technologija baltymų vaistų tiekimui“, paskelbta Nacionalinės mokslų akademijos darbaipaaiškinkite, kaip išauginti hipokampo neuronai, sumaniai panaudodami esamą organizmo ląstelių įsisavinimo sistemą, pasisavino insuliną ir Ht baltymus.
Sulietų baltymų insulino subvienetai naudojasi hipokampo neuronais, turinčiais daugiau insulino receptorių nei kitų tipų smegenų ląstelėse. Ht baltymų prisijungimas prie insulino receptoriaus suaktyvina tuos pačius signalizacijos kelius kaip ir insulinas. Šis aktyvinimas padidina makropinocitozę (ląstelių įsisavinimą), leidžiančią daugiau Ht baltymų (ir bet kokio sujungto terapinio krovinio) paimti į hipokampo neuronų audinį.
Taip pat nustatyta, kad cisteino likučių buvimas yra labai svarbus norint pradėti tiekimo mechanizmą. Insulino B grandinės mutantas parodė didžiausią efektyvumą transportuojant krovinio baltymus į neuronus.
Tyrimai su gyvūnais patvirtino Ht baltymų, kurie po gydymo kaupiasi pelių hipokampo neuronų sluoksniuose, rezultatus. Norėdami patvirtinti kelią, mokslininkai pakartojo eksperimentą, pridėdami makropinocitozės inhibitorių. Čia jie nustatė sumažėjusį Ht baltymų įsisavinimą, patvirtinantį šio kelio dalyvavimą.
„Skirtingai nuo kitų metodų, mūsų į hipokampo neuronus nukreipimo technologija (arba HiNT) gali saugiau ir tiksliau tiekti vaistus į hipokampo neuronus“, – teigia mokslininkai savo darbe. „Svarbu, kad HiNT prisidės prie įvairių biologinių vaistų nuo Alzheimerio ligos ir kitų neurodegeneracinių sutrikimų terapinio potencialo didinimo.
Būsimuose tyrimuose planuojama ištirti klinikinius HiNT pristatymo sistemos pritaikymus, daugiausia dėmesio skiriant veiksmingiausio ir mažiausiai invazinio metodo, reikalingo norint patekti į kraujo ir smegenų barjerą, paieška.