Šalyse, kuriose visuomenė sensta, vis labiau paplitę neurodegeneraciniai sutrikimai, tokie kaip Parkinsono liga (PD) ir demencija su Lewy kūnais (DLB). Šias sąlygas, kurioms šiuo metu nėra galutinio gydymo, labai sunku tiksliai diagnozuoti, kol paveiktas asmuo vis dar gyvas. Tai pasirodė esanti pagrindinė kliūtis tyrėjams, norintiems įvertinti galimus gydymo būdus, nes jie neturi galutinio būdo patikrinti, ar jų siūlomas gydymas tikrai veikia tiek pacientų, tiek gyvūnų modeliuose.
Kaip ir Alzheimerio liga, būdingas PD ir DLB simptomas yra nenormalus tam tikrų baltymų struktūrų kaupimasis. Sergant PD ir DLB, šie agregatai yra žinomi kaip α-sinukleino fibrilės, kurios plinta po visą smegenis ir pažeidžia nervinius kelius.
Daugelis mokslininkų bando sukurti chemines medžiagas, kurios galėtų selektyviai prisijungti prie α-sinukleino ir padaryti jį aptinkamą naudojant tokius metodus kaip pozitronų emisijos tomografija (PET). Nors keliuose tyrimuose šis metodas buvo sėkmingas, vis dar nėra α-sinukleino PET atsekamųjų medžiagų, kurios galėtų būti naudojamos klinikinėje praktikoje diagnozuojant PD ir DLB gyviems pacientams. Taip yra daugiausia todėl, kad α-sinukleino nuosėdos yra mažos ir nėra per daug gausios.
Neseniai, kaip pranešta naujame žurnale paskelbtame tyrime Neuronas 2024 m. birželio 5 d. mokslininkų komanda iš Japonijos sukūrė potencialiai žaidimą keičiantį α-sinukleino PET sekiklį.
Grupei vadovavo vyresnysis tyrėjas Hironobu Endo iš Kvantinės medicinos mokslo instituto Pažangiojo neurovaizdavimo centro, joje dalyvavo daktaras Maiko Ono iš Kvantinės gyvybės mokslų instituto ir dr. Makoto Higuchi iš Kvantinės medicinos mokslų instituto Pažangaus neurovaizdavimo centro. , visi įsikūrę Nacionaliniuose kvantinio mokslo ir technologijų institutuose (QST).
Pirmiausia mokslininkai patikrino įvairius potencialiai naudingus junginius, kurie buvo atrinkti remiantis ankstesnėmis žiniomis. Po keleto preliminarių eksperimentų in vitro jie nustatė, kad iš PBB3 gautas junginys, paprastai naudojamas tau baltymų agregatams aptikti sergant Alzheimerio liga, buvo gana naudingas vizualizuojant α-sinukleiną. Grupė pažymėjo šią cheminę medžiagą (E)-1-fluor-3-((2-(4-(6-(metilamino)piridin-3-il)but-1-en-3-in-1-il)benzobenzo. (d)tiazol-6-il)oksi)propan-2-olis, kaip C05-05.
Atlikdami išsamius bandymus su dviem skirtingais gyvūnų modeliais, būtent pelėmis ir marmozetėmis, mokslininkai parodė didelį C05-05 surišimo afinitetą ir selektyvumą su α-sinukleinu. Tiksliau, C05-05 buvo naudojamas analizuojant šių kenksmingų baltymų sankaupų kiekį ir pasiskirstymą įvairiose smegenų srityse įvairiais ligos progresavimo etapais.
Pažymėtina, kad C05-05 taip pat gali būti naudojamas vienos ląstelės lygmeniu naudojant dviejų fotonų mikroskopiją, todėl tai yra galingas įrankis norint suprasti smulkias detales, kaip α-sinukleino agregatai pažeidžia neuronus. „Mūsų atsekamoji priemonė leido įvairiai vaizduoti α-sinukleino nuosėdas gyvų gyvūnų modeliuose, o tai labai svarbu atliekant transliacinius tyrimus ir plėtrą“, – pažymi dr. Higuchi.
Tada mokslininkai išbandė klinikinį C05-05, kaip PET žymeklio, potencialą žmonėms. Šiuo tikslu jie įdarbino 10 pacientų, sergančių PD ir DLB simptomais, taip pat aštuonis sveikus žmones kaip kontrolę. Remiantis eksperimentiniais gyvūnų modelių rezultatais, mokslininkai pastebėjo, kad siūlomas junginys buvo naudingas vizualizuojant α-sinukleino nuosėdas, ypač gilioje struktūroje, žinomoje kaip vidurinės smegenys. C05-05 signalų intensyvumas šiame regione buvo didesnis pacientams, sergantiems PD ir DLB, palyginti su kontroline grupe, o tai parodė pirmąjį α-sinukleino vaizdavimą gyviems žmonėms.
Šios išvados turi svarbių pasekmių tiek vaistų kūrimui, tiek diagnostikai, kaip pabrėžia dr. Endo: „In vivo vaizdo gavimo metodai, skirti α-sinukleino agregatams aptikti, galėtų suteikti galutinės informacijos apie ligos diagnozę, pagrįstą patologija, ir būtų labai naudingos vertinant vaisto veiksmingumą. kandidatiniai vaistai, skirti α-sinukleino patologijoms neklinikiniu, o vėliau ir klinikiniu lygiu.
Nors dar reikia daug nuveikti, kol pasiekiame veiksmingus PD ir susijusių sutrikimų gydymo būdus, vyksta daugiau inžinerinių laimėjimų. „QST yra įsipareigojusi kurti novatoriškus ant galvos skirtus PET skaitytuvus, tinkančius didelės raiškos ir didelio jautrumo α-sinukleino sankaupoms mažose smegenų struktūrose, pvz., vidurinėse smegenyse, aptikti. Tikimės, kad šios technologijos atvers duris į diagnostikos paketą, patvirtintą reguliavimo agentūroms per penkerius metus“, – spėlioja daktaras Higuchi.
Visi tikėkimės šviesesnės ateities, kai PD ir kiti neurodegeneraciniai sutrikimai gali būti diagnozuoti ir anksti sustabdyti.
Teikia Nacionaliniai kvantinio mokslo ir technologijų institutai