Molekuly na bázi kovů jsou příslibem proti hromadění Alzheimerových peptidů

Molekuly na bázi kovů jsou příslibem proti hromadění Alzheimerových peptidů

V laboratorních testech císařští vědci vytvořili molekulu na bázi kovu, která inhibuje hromadění peptidu spojeného s Alzheimerovou chorobou.

Peptid je fragment proteinu a jedním z klíčových znaků Alzheimerovy choroby je tvorba specifického peptidu známého jako amyloid-p. Tým prokázal, že pomocí ultrazvuku může jejich molekula procházet hematoencefalickou bariérou u myší a zaměřit se na část mozku, kde se nejčastěji hromadí škodlivý peptid.

Alzheimerova choroba je nejčastější formou demence a postihuje přibližně 50 milionů lidí na celém světě. Existuje naléhavá potřeba vyvinout léky, které mohou zabránit nebo zvrátit účinky této ničivé nemoci.

Některé molekuly na bázi kovů byly dříve navrženy tak, aby zabránily hromadění amyloidu-β. Často jsou však toxické pro buňky nebo nejsou schopny překročit hematoencefalickou bariéru (BBB) ​​- polopropustnou ochrannou bariéru, která pečlivě reguluje průchod látek, které vstupují a vystupují z mozku.

Nyní tým z kateder chemie a bioinženýrství na Imperial College v Londýně navrhl molekulu na bázi kovu, která je vysoce účinná při prevenci hromadění amyloidu-β v laboratorních studiích.

Ukázali také, že molekula je netoxická pro buňky podobné lidskému mozku a že může procházet hematoencefalickou bariérou u myší pomocí techniky využívající mikrobubliny a zaměřený ultrazvuk. Výsledky jsou uvedeny v časopise Chemická věda.

Molekuly na bázi kovů jsou příslibem proti hromadění Alzheimerových peptidů

Neinvazivní a netoxický

První autorka Tiffany Chan z oddělení chemie a bioinženýrství společnosti Imperial uvedla: „Bylo zkoumáno velmi málo molekul na bázi kovů jako potenciálních inhibitorů hromadění amyloidu-β kvůli problémům s toxicitou a obtížím překračovat hematoencefalickou bariéru.

"Molekula, kterou jsme navrhli, je schopná interferovat s amyloidem-β a je netoxická a může být dodávána přes hematoencefalickou bariéru pomocí ultrazvuku, což znamená, že nepotřebujete invazivní postup."

Molekula je soustředěna kolem kovového kobaltu a je obklopena organickými molekulami, které tvoří komplex, který se váže na amyloid-β peptidy a brání jim ve vzájemné vazbě a hromadění. Molekula také obsahuje chemické skupiny, které zabraňují její absorpci do lidských nervových buněk, což snižuje její toxicitu.

Molekuly na bázi kovů jsou příslibem proti hromadění Alzheimerových peptidů

Aby demonstroval, že molekula může procházet BBB, tým použil techniku, která zahrnuje injekci molekuly spolu s mikrobublinami do žil myší. Když je ultrazvuk namířen na mozek, mikrobubliny se rychle pohybují tam a zpět, otevírají BBB a umožňují molekule vstupovat do mozku neinvazivním a cíleným způsobem.

Tým byl schopen zaměřit ultrazvuk na hipokampální oblast mozku, která je často silně ovlivněna hromaděním amyloidu-β v časných stádiích Alzheimerovy choroby. Byli také schopni ukázat, jak konkrétní může být ultrazvukové cílení, dodáním molekuly pouze do levého hipokampu.

Ukázalo se, že molekula byla dobře tolerována myšmi, které po několika týdnech nevykazovaly žádné škodlivé účinky. Spoluautor profesor Ramon Vilar z katedry chemie společnosti Imperial uvedl: „Tato studie ukazuje potenciál, který mají molekuly na bázi kovů při prevenci agregace amyloidu-β. Nová sloučenina bude podrobněji studována, aby se zjistilo, zda může také zabránit hromadění amyloidu-p u myší bez nežádoucích toxických vedlejších účinků. “