جسيمات نانوية تقوم بتجديد دماغي مرتجل، فئران الزهايمر تستعيد حيويتها

في تطور يجعل الفئران في كل مكان تشعر بتفاؤل حذر، أعلن فريق دولي من الباحثين عن تقدم محتمل في علاج الزهايمر باستخدام جسيمات نانوية لا تحمل الأدوية فحسب - بل هي الأدوية نفسها. هذه الجسيمات المفرطة في الإنجاز تساعد الدماغ على استعادة خدمة التنظيف الذاتية، مما يقلل بشكل كبير من تراكم البروتينات السامة التي تجعل الخلايا العصبية غير سعيدة للغاية.

الدراسة، التي قادها معهد الهندسة الحيوية في كاتالونيا (IBEC) ومستشفى غرب الصين بجامعة سيتشوان (WCHSU)، بمساعدة من أصدقائهم في المملكة المتحدة، نُشرت في مجلة "إشارة الانتقال والعلاج المستهدف". لأنه، على ما يبدو، علاج الزهايمر في الفئران أصبح الآن أمرًا اعتياديًا.

بدلاً من استهداف الخلايا العصبية التالفة مباشرة، استهدف الباحثون الحاجز الدموي الدماغي (BBB) - ذلك الحارس الانتقائي الذي يقرر ما يدخل إلى النادي الحصري للدماغ. في مرض الزهايمر، يبدأ هذا الحاجز في السماح بدخول العناصر غير المرغوب فيها، وتقتحم البروتينات الضارة الحفلة، مما يؤدي إلى التدهور المعرفي. صمم الفريق جسيمات نانوية نشطة بيولوجيًا، يسمونها "أدوية فوق جزيئية"، لإصلاح الحارس وإعادة نظام إزالة النفايات في الدماغ إلى المسار الصحيح.

الآن، الدماغ عضو عالي الصيانة. يستهلك حوالي 20% من إجمالي طاقة الجسم لدى البالغين، وفي الأطفال، يقفز هذا الرقم إلى 60% مذهلة. لتغذية هذا الإدمان، يعتمد الدماغ على شبكة كثيفة بشكل سخيف من الأوعية الدموية - حوالي مليار شعيرة دموية، حيث تمتلك كل خلية عصبية تقريبًا إمدادها الدموي الخاص. إنه مثل أن يكون للدماغ نظام طرق سريعة خاص، وعندما ينسد هذا النظام، تسوء الأمور.

يعتقد عدد متزايد من العلماء الآن أن الضرر الوعائي ليس مجرد عرض جانبي للزهايمر - بل قد يكون هو الدافع للمرض. ارتبط انهيار الحاجز الدموي الدماغي بالتدهور المعرفي المبكر وزيادة تراكم البروتينات السامة. في الظروف الطبيعية، يساعد الحاجز الدموي الدماغي في التخلص من النفايات مثل أميلويد-بيتا (Aβ)، البروتين اللزج الذي يشكل تلك اللويحات الشهيرة. ولكن في الزهايمر، يفشل نظام التخلص، ويصبح الدماغ جنة للمكتنزين.

لاختبار علاجهم، استخدم الباحثون فئرانًا معدلة وراثيًا تطور مستويات عالية من أميلويد-بيتا وتدهورًا معرفيًا تدريجيًا - أي زهايمر الفئران. تلقت الفئران 3 جرعات فقط من الجسيمات النانوية، وكانت النتائج سريعة بشكل مدهش.

"بعد ساعة واحدة فقط من الحقن، لاحظنا انخفاضًا بنسبة 50-60% في كمية Aβ داخل الدماغ"، قال جونيانغ تشين، المؤلف الأول المشارك للدراسة، من مستشفى غرب الصين بجامعة سيتشوان وطالب دكتوراه في كلية لندن الجامعية (UCL). هذا أسرع من أن يجد معظم الناس مفاتيح سياراتهم.

كانت التأثيرات طويلة المدى أكثر إثارة للإعجاب. في إحدى التجارب، عالج الباحثون فأرًا عمره 12 شهرًا (أي ما يعادل إنسانًا عمره 60 عامًا تقريبًا) وفحصوه بعد ستة أشهر، عندما كان عمره حوالي 90 عامًا بشريًا. على الرغم من تقدمه في العمر، تصرف الفأر مثل شاب نشيط، دون أي علامات على التدهور المرتبط بالزهايمر. إنه المعادل العصبي لشخص يبلغ من العمر 90 عامًا يركض ماراثونًا.

"التأثير طويل المدى يأتي من استعادة الأوعية الدموية في الدماغ. نعتقد أنه يعمل مثل الشلال: عندما تتراكم الأنواع السامة مثل أميلويد-بيتا (Aβ)، يتقدم المرض. ولكن بمجرد أن تعمل الأوعية الدموية مرة أخرى، تبدأ في تنظيف Aβ والجزيئات الضارة الأخرى، مما يسمح للنظام بأكمله باستعادة توازنه. اللافت أن جسيماتنا النانوية تعمل كدواء ويبدو أنها تنشط آلية تغذية راجعة تعيد مسار التنظيف هذا إلى مستوياته الطبيعية"، أوضح جوزيبي باتاغليا، أستاذ أبحاث ICREA في IBEC وقائد الدراسة.

السر في ذلك يتضمن بروتينًا يسمى LRP1، الذي يعمل كحارس جزيئي عند الحاجز الدموي الدماغي. عادةً، يتعرف LRP1 على أميلويد-بيتا، ويرتبط به، ويصاحبه خارج الدماغ إلى مجرى الدم للتخلص منه. لكن العملية حساسة: إذا أمسك LRP1 بإحكام شديد، يتعطل نظام النقل. (النص مقطوع هنا)