Τα μόρια με βάση το μέταλλο δείχνουν υπόσχεση κατά της συσσώρευσης των πεπτιδίων του Αλτσχάιμερ

Τα μόρια με βάση το μέταλλο δείχνουν υπόσχεση κατά της συσσώρευσης των πεπτιδίων του Αλτσχάιμερ

Σε εργαστηριακές δοκιμές, οι Imperial ερευνητές έχουν δημιουργήσει ένα μόριο με βάση το μέταλλο που αναστέλλει τη συσσώρευση ενός πεπτιδίου που σχετίζεται με τη νόσο του Alzheimer.

Ένα πεπτίδιο είναι ένα θραύσμα μιας πρωτεΐνης και ένα από τα βασικά χαρακτηριστικά της νόσου του Alzheimer είναι η συσσώρευση ενός συγκεκριμένου πεπτιδίου γνωστού ως αμυλοειδούς-β. Η ομάδα απέδειξε ότι με τη βοήθεια υπερήχων, το μόριό τους μπορεί να διασχίσει το φράγμα αίματος-εγκεφάλου σε ποντίκια, στοχεύοντας το τμήμα του εγκεφάλου όπου συσσωρεύεται το βλαβερό πεπτίδιο.

Η νόσος του Αλτσχάιμερ είναι η πιο κοινή μορφή άνοιας, που πλήττει περίπου 50 εκατομμύρια ανθρώπους παγκοσμίως. Υπάρχει μια επιτακτική ανάγκη να αναπτυχθούν φάρμακα που μπορούν να αποτρέψουν ή να αντιστρέψουν τις επιπτώσεις αυτής της καταστροφικής ασθένειας.

Ορισμένα μόρια με βάση το μέταλλο έχουν προηγουμένως σχεδιαστεί για να αποτρέψουν τη συσσώρευση αμυλοειδούς-β. Ωστόσο, αυτά συχνά είναι τοξικά για τα κύτταρα ή δεν μπορούν να διασχίσουν το φράγμα αίματος-εγκεφάλου (BBB) ​​- ένα ημι-διαπερατό προστατευτικό φράγμα που ρυθμίζει προσεκτικά τη διέλευση των ουσιών που εισέρχονται και εξέρχονται από τον εγκέφαλο.

Τώρα, μια ομάδα από τα Τμήματα Χημείας και Βιομηχανικής στο Imperial College London σχεδίασε ένα μόριο με βάση το μέταλλο που είναι πολύ αποτελεσματικό στην πρόληψη της συσσώρευσης αμυλοειδούς-β σε μελέτες που βασίζονται σε εργαστήρια.

Έδειξαν επίσης ότι το μόριο δεν είναι τοξικό για ανθρώπινα κύτταρα που μοιάζουν με εγκέφαλο και ότι μπορεί να διασχίσει το φράγμα αίματος-εγκεφάλου σε ποντίκια με τη βοήθεια μιας τεχνικής χρησιμοποιώντας μικροφυσαλίδες και εστιασμένο υπερηχογράφημα. Τα αποτελέσματα αναφέρονται στο περιοδικό Χημική Επιστήμη.

Τα μόρια με βάση το μέταλλο δείχνουν υπόσχεση κατά της συσσώρευσης των πεπτιδίων του Αλτσχάιμερ

Μη επεμβατικό και μη τοξικό

Ο πρώτος συγγραφέας Tiffany Chan, από τα Τμήματα Χημείας και Βιομηχανικής στο Imperial, δήλωσε: «Πολύ λίγα μόρια με βάση το μέταλλο έχουν διερευνηθεί ως πιθανοί αναστολείς της συσσώρευσης αμυλοειδούς-β λόγω προβλημάτων τοξικότητας και δυσκολίας διέλευσης του φραγμού του εγκεφάλου αίματος.

«Το μόριο που έχουμε σχεδιάσει είναι ικανό να παρεμβαίνει στο αμυλοειδές-β και φαίνεται μη τοξικό, και μπορεί να παραδοθεί μέσω του φραγμού του εγκεφάλου αίματος χρησιμοποιώντας υπερήχους, πράγμα που σημαίνει ότι δεν χρειάζεστε επεμβατική διαδικασία.»

Το μόριο επικεντρώνεται γύρω από το μεταλλικό κοβάλτιο, περιβάλλεται από οργανικά μόρια που σχηματίζουν σύμπλοκο, το οποίο συνδέεται με πεπτίδια αμυλοειδούς-β, αποτρέποντάς τους να συνδέονται μεταξύ τους και να συσσωρεύονται. Το μόριο ενσωματώνει επίσης χημικές ομάδες που το εμποδίζουν να απορροφηθεί σε ανθρώπινα νευρικά κύτταρα, μειώνοντας την τοξικότητά του.

Τα μόρια με βάση το μέταλλο δείχνουν υπόσχεση κατά της συσσώρευσης των πεπτιδίων του Αλτσχάιμερ

Για να δείξει ότι το μόριο θα μπορούσε να διασχίσει το BBB, η ομάδα χρησιμοποίησε μια τεχνική που περιλαμβάνει την ένεση του μορίου μαζί με μικροφυσαλίδες στις φλέβες των ποντικών. Όταν ο υπέρηχος κατευθύνεται στον εγκέφαλο, οι μικροφυσαλίδες κινούνται γρήγορα μπρος-πίσω, ανοίγοντας το BBB και αφήνοντας το μόριο να εισέλθει στον εγκέφαλο με μη επεμβατικό και στοχευμένο τρόπο.

Η ομάδα μπόρεσε να εστιάσει το υπερηχογράφημα στην περιοχή του ιππόκαμπου του εγκεφάλου, η οποία συχνά επηρεάζεται έντονα από τη συσσώρευση αμυλοειδούς-β στα αρχικά στάδια της νόσου του Alzheimer. Ήταν επίσης σε θέση να δείξουν πόσο συγκεκριμένη μπορεί να είναι η στόχευση υπερήχων παρέχοντας το μόριο στον αριστερό ιππόκαμπο.

Το μόριο αποδείχθηκε καλά ανεκτό από τους ποντικούς, οι οποίοι δεν έδειξαν κακές επιδράσεις μετά από αρκετές εβδομάδες. Ο συν-συγγραφέας καθηγητής Ramon Vilar, από το Τμήμα Χημείας του Imperial, δήλωσε: «Αυτή η μελέτη δείχνει τη δυνατότητα που έχουν τα μόρια με βάση το μέταλλο στην πρόληψη της συσσώρευσης αμυλοειδούς-β. Η νέα ένωση θα μελετηθεί σε βάθος για να διαπιστωθεί εάν μπορεί επίσης να αποτρέψει τη συσσώρευση αμυλοειδούς-β σε ποντίκια χωρίς να έχουν ανεπιθύμητες τοξικές παρενέργειες. "