«Подсветить» Альцгеймера: российские ученые создали молекулу для диагностики и лечения болезни
В России создана молекула для ранней диагностики и терапии болезни Альцгеймера
Если в мозге «поселилась» болезнь Альцгеймера, достаточно будет курса уколов, чтобы, если не победить, то отдалить негативное развитие этого недуга. Молекулу, на основе которой в будущем, возможно, будет создано такое лекарство, разработали в Научно-исследовательском технологическом университете МИСИС. Это гибрид, который, с одной стороны, уточняет диагноз, заставляя бета-амилоидные бляшки (признаки болезни) светиться, а с другой – лечит, выводя из тканей мозга избыток ионов меди, ускоряющих заболевание. Результаты исследования опубликованы в журнале International Journal of Molecular Sciences.
Напомним, что пока эффективной терапии болезни Альцгеймера не существует. Ученые выявили, что при этом заболевании в мозге происходит целый каскад сложных изменений, в основе которых – нарушение белкового обмена, которое ведет разрушению связей между нейронами и их гибели.
В норме клетки мозга умеют перерабатывать и выводить некоторые белки. При болезни Альцгеймера этот процесс ломается. К примеру, бета-амилоид (белок, который в норме участвует в работе нервной системы) и тау-белок (в норме помогает поддерживать структуру клетки) начинают складываться неправильно. Бета-амилоид откладывается в межклеточном пространстве, формируя так называемые амилоидные бляшки, которые нарушают передачу сигналов между нервными клетками. А тау-белок накапливается внутри нейронов, образуя нейрофибриллярные клубки (внутриклеточные структуры в нейронах). В итоге разрушается внутренняя структура нейрона, и он гибнет.
Из-за накопления бляшек и клубков гибнут не только сами клетки, – нарушаются межклеточные связи, что в итоге приводит к атрофии мозга, снижению уровня памяти и концентрации.
Еще одна из причин ускорения развития болезни заключается в накоплении свободной меди. В норме медь нужна мозгу, – она участвует в процессах правильного сворачивания белков, помогает переносить полезные вещества либо внутри клетки, либо по всему организму. При болезни баланс нарушается, появляется больше несвязанной меди, и такие «свободные» ионы начинают активно участвовать в создании активных форм кислорода (АФК), которые уже не помогают клеткам, а ведут к их неминуемой гибели.
Ученые во многих странах создают молекулы, которые, попадая в мозг, помогают либо лучше различать амилоидные бляшки, либо выводить свободную медь. Российские исследователи из Университета МИСИС, МГУ им. М.В. Ломоносова и Института молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта РАН синтезировали новую многоцелевую молекулу. Она объединяет в себе два функциональных блока: светящийся сенсор на основе специального красителя, который подсвечивает те самые неправильные белковые скопления в мозге, характерные для болезни Альцгеймера, и лекарственное вещество клиохинол, которое нейтрализует избыток ионов меди.
Пока исследования новой молекулы проводятся in vitro, то есть в пробирке. По словам заведующего лабораторией биофизики НИТУ МИСИС Александра Ерофеева, флуоресцирующий компонент, встречаясь с бляшкой, заставляет молекулу светиться в 3-5 раз ярче. В будущем, когда технология дойдет до клиники, врачи смогут для диагностики болезни Альцгеймера ввести гибридную молекулу в организм при помощи шприца, а затем заглянуть внутрь мозга пациента при помощи специальных оптических методов, и увидеть, есть усиление свечения или нет. Что касается второго компонента молекулы, он показал хороший эффект при связывании избыточных ионов меди.
Следующим этапом работы ученых будет оптимизация структуры молекулы для повышения её способности проникать через гематоэнцефалический барьер мозга (это барьер между кровеносной системой и центральной нервной системой). Ну а дальше начнутся доклинические испытания.
