Η τεχνική αναμένεται να δοκιμαστεί και σε ανθρώπους.
Είναι ένας από τους μεγαλύτερους «δολοφόνους» στον κόσμο αλλά η νόσος Αλτσχάιμερ ίσως σύντομα να μπορεί να αντιμετωπιστεί με ένα εμβόλιο. Επιστήμονες στην Ισπανία ισχυρίζονται ότι κατάφεραν να αντιστρέψουν τη νόσο σε ποντίκια χρησιμοποιώντας νανοσωματίδια και λένε ότι η ίδια τεχνική θα μπορούσε μια μέρα να είναι αποτελεσματική και στους ανθρώπους.
Τα νανοσωματίδια, που είναι αόρατα με γυμνό μάτι, έχουν διάμετρο μικρότερη από 200 νανόμετρα δηλαδή περίπου 0,25% του πλάτους μιας ανθρώπινης τρίχας. Χορηγούμενα μέσω ένεσης, τα νανοσωματίδια επισκευάζουν το αιματοεγκεφαλικό φραγμό, μια περιοχή πυκνών κυττάρων και αιμοφόρων αγγείων που προστατεύει τον εγκέφαλο.
Στη νόσο Αλτσχάιμερ, ο αιματοεγκεφαλικός φραγμός φθείρεται γεγονός που επιτρέπει τη συσσώρευση μιας τοξικής πρωτεΐνης αποβλήτων, της β-αμυλοειδούς η οποία θεωρείται η κύρια αιτία της νόσου. Ο επικεφαλής της μελέτης, καθηγητής Τζουσέπε Μπατάλια από το Ινστιτούτο Βιομηχανικής της Καταλονίας (IBEC) στη Βαρκελώνη χαρακτήρισε τη νέα προσέγγιση ως «αξιοσημείωτη» και πιστεύει ότι θα μπορούσε να είναι αποτελεσματική στους ανθρώπους μέσα στα «επόμενα λίγα χρόνια».
«Η μελέτη μας δείχνει ότι όταν επισκευάζουμε και επανενεργοποιούμε τον αιματοεγκεφαλικό φραγμό, η ικανότητα του εγκεφάλου να απομακρύνει τις βλαβερές πρωτεΐνες βελτιώνεται και μαζί της και η λειτουργία του» αναφέρει ο Μπατάλια που περιγράφει τα νανοσωματίδια ως «μικροσκοπικές κούφιες σφαίρες από βιοσυμβατούς πολυμερείς», δηλαδή ουσιαστικά ασφαλή, ιατρικής ποιότητας πλαστικά.
Τα νανοσωματίδια είναι βιοδραστικά από μόνα τους πράγμα που σημαίνει ότι προκαλούν βιολογικές αντιδράσεις όταν αλληλεπιδρούν με πρωτεΐνες, κύτταρα ή ιστούς. Μόλις εγχυθούν, αυτοί οι «μικροσκοπικοί παράγοντες επισκευής» ταξιδεύουν μέσω της κυκλοφορίας του αίματος και φτάνουν στον κατεστραμμένο αιματοεγκεφαλικό φραγμό.
Αυτός ο φραγμός είναι ένα στρώμα πυκνά συσκευασμένων κυττάρων που διαχωρίζει τον εγκέφαλο από τη ροή του αίματος, για να τον προστατεύει από εξωτερικούς κινδύνους, όπως παθογόνα ή τοξίνες.
«Στη νόσο Αλτσχάιμερ, αυτός ο φραγμός καταστρέφεται, δυσκολεύοντας τον εγκέφαλο να λάβει θρεπτικά συστατικά και να απομακρύνει τα απόβλητα. Η δουλειά των νανοσωματιδίων είναι να βοηθήσουν τον προστατευτικό αιματοεγκεφαλικό φραγμό να επανέλθει στη φυσιολογική του λειτουργία» εξηγεί ο Μπατάλια.
Τα νανοσωματίδια διαθέτουν «επιμελώς ρυθμισμένη επιφανειακή χημεία» που τους επιτρέπει να προσκολλώνται στα κύτταρα του φραγμού και να τους «υπενθυμίζουν» πώς να λειτουργούν σωστά ξανά. «Έτσι επανεκκινείται η φυσική μεταφορά των θρεπτικών ουσιών και ο καθαρισμός των αποβλήτων», πρόσθεσε ο καθηγητής. Συγκεκριμένα τα νανοσωματίδια στοχεύουν σε μια κρίσιμη πρωτεΐνη που ονομάζεται LRP1 και βρίσκεται στον αιματοεγκεφαλικό φραγμό.
Η LRP1 δρα ως «μοριακός φύλακας»: αναγνωρίζει τη β-αμυλοειδή, προσκολλάται σε αυτήν και τη μεταφέρει μέσα από τον φραγμό στο αίμα, όπου μπορεί να αποβληθεί από τον οργανισμό. Ωστόσο, αυτό το σύστημα μπορεί να δυσλειτουργεί – είτε επειδή δεσμεύει υπερβολικά είτε ανεπαρκώς τη β-αμυλοειδή με αποτέλεσμα τη συσσώρευσή της μέσα στον εγκέφαλο.
Τα πειράματα
Για τη μελέτη, η ομάδα χρησιμοποίησε γενετικά τροποποιημένα ποντίκια που παρήγαν αυξημένα επίπεδα β-αμυλοειδούς και εμφάνιζαν σημαντική γνωστική εξασθένηση, παρόμοια με αυτήν της νόσου Αλτσχάιμερ. Έκαναν ενέσεις με τρεις δόσεις των υπερμοριακών φαρμάκων και στη συνέχεια παρακολουθούσαν τακτικά την εξέλιξη της νόσου. Μόλις μία ώρα μετά την ένεση, η ομάδα παρατήρησε μείωση 50% έως 60% στην ποσότητα της β-αμυλοειδούς στον εγκέφαλο.
Σε ένα πείραμα, αντιμετώπισαν ένα ποντίκι 12 μηνών (ισοδύναμο με έναν 60χρονο άνθρωπο) με τα νανοσωματίδια και ανέλυσαν τη συμπεριφορά του μετά από έξι μήνες. Εντυπωσιακά, το ζώο, τότε ηλικίας 18 μηνών (αντίστοιχο με 90χρονο άνθρωπο), είχε ανακτήσει τη συμπεριφορά ενός υγιούς ποντικιού – υποδηλώνοντας πλήρη αναστροφή της νόσου.
Τα νανοσωματίδια που αναπτύχθηκαν σε αυτήν την έρευνα λειτουργούν σαν ένας διακόπτης που επαναφέρει το σύστημα καθαρισμού της β-αμυλοειδούς από τον εγκέφαλο. Μπορούν να δεσμεύουν τη β-αμυλοειδή, να διαπερνούν τον αιματοεγκεφαλικό φραγμό και να ξεκινούν τη διαδικασία απομάκρυνσης των τοξικών πρωτεϊνών.
Με αυτόν τον τρόπο, βοηθούν στην αποκατάσταση του φυσικού ρόλου του φραγμού ως μονοπατιού καθαρισμού αποβλήτων και τον επαναφέρουν σε σωστή λειτουργία. Αν και έχει αποδειχθεί μόνο σε ποντίκια μέχρι στιγμής, ο καθηγητής Μπατάλια πιστεύει ότι η ίδια τεχνική θα μπορούσε σύντομα να είναι αποτελεσματική και στους ανθρώπους.
«Ο αιματοεγκεφαλικός φραγμός λειτουργεί με πολύ παρόμοιο τρόπο σε ανθρώπους και ζώα, επομένως η αποκατάστασή του θα μπορούσε να έχει σημαντικά οφέλη. Το επόμενο βήμα είναι να ολοκληρωθούν λεπτομερείς μελέτες ασφάλειας και τοξικότητας ώστε να διασφαλιστεί ότι η θεραπεία είναι έτοιμη για κλινική χρήση» εξηγεί ο καθηγητής
Αν όλα πάνε όπως αναμένεται, οι αρχικές δοκιμές σε ανθρώπους θα μπορούσαν να ξεκινήσουν μέσα στα επόμενα λίγα χρόνια, ανοίγοντας τον δρόμο για έναν εντελώς νέο τρόπο αντιμετώπισης της νόσου Αλτσχάιμερ, μέσω της αποκατάστασης του ίδιου του αμυντικού συστήματος του εγκεφάλου». Η μελέτη, στην οποία συμμετείχαν επίσης ειδικοί από την Κίνα και το University College London δημοσιεύθηκε στην επιθεώρηση Signal Transduction and Targeted Therapy.
