W przełomie, który u wszystkich myszy wywołuje ostrożny optymizm, międzynarodowy zespół badaczy ogłosił potencjalny przełom w leczeniu Alzheimera za pomocą nanocząstek, które nie tylko przenoszą leki – one są lekami. Ci mikroskopijni pracoholicy pomagają mózgowi przywrócić własny system sprzątania, drastycznie zmniejszając toksyczne nagromadzenie białek, które czyni neurony bardzo nieszczęśliwymi.

Badanie, prowadzone przez Instytut Bioinżynierii Katalonii (IBEC) i Szpital Uniwersytecki Zachodniochiński w Chengdu (WCHSU), przy odrobinie pomocy przyjaciół z Wielkiej Brytanii, zostało opublikowane w czasopiśmie „Signal Transduction and Targeted Therapy”. Bo najwyraźniej leczenie Alzheimera u myszy to teraz sprawa na wtorek.

Zamiast atakować uszkodzone neurony bezpośrednio, naukowcy celowali w barierę krew-mózg (BBB) – tego wybrednego bramkarza, który decyduje, kto wchodzi do ekskluzywnego klubu mózgu. W chorobie Alzheimera bariera ta zaczyna wpuszczać niewłaściwe towarzystwo, a szkodliwe białka wpadają na imprezę, prowadząc do pogorszenia funkcji poznawczych. Zespół zaprojektował bioaktywne nanocząstki, które nazwał „lekami supramolekularnymi”, aby naprawić bramkarza i przywrócić system usuwania odpadów w mózgu na właściwe tory.

Mózg to organ o wysokich wymaganiach. U dorosłych pochłania około 20% całkowitej energii ciała, a u dzieci liczba ta wzrasta do aż 60%. Aby zaspokoić to uzależnienie, mózg polega na absurdalnie gęstej sieci naczyń krwionośnych – około miliarda kapilar, gdzie prawie każdy neuron ma własne zaopatrzenie w krew. To jakby mózg miał własny system autostrad, a gdy ten system się zapcha, sprawy przybierają zły obrót.

Coraz więcej naukowców uważa, że uszkodzenie naczyń krwionośnych to nie tylko skutek uboczny Alzheimera – może być przyczyną choroby. Rozpad bariery krew-mózg powiązano z wczesnym pogorszeniem funkcji poznawczych i zwiększonym nagromadzeniem toksycznych białek. W normalnych warunkach BBB pomaga usuwać odpady, takie jak amyloid-β (Aβ), lepkie białko tworzące te słynne blaszki. Ale w Alzheimerze system usuwania zawodzi i mózg staje się rajem dla zbieraczy.

Aby przetestować terapię, naukowcy użyli genetycznie zmodyfikowanych myszy, u których rozwija się wysoki poziom amyloidu-β i postępujące pogorszenie funkcji poznawczych – czyli mysiego Alzheimera. Myszy otrzymały tylko 3 dawki nanocząstek, a wyniki były zaskakująco szybkie.

„Zaledwie 1 godzinę po wstrzyknięciu zaobserwowaliśmy 50-60% redukcję ilości Aβ w mózgu” – powiedział Junyang Chen, pierwszy współautor badania, ze Szpitala Zachodniochińskiego Uniwersytetu w Chengdu i doktorant na University College London (UCL). To szybciej, niż większość ludzi znajduje swoje kluczyki do samochodu.

Długoterminowe efekty były jeszcze bardziej imponujące. W jednym eksperymencie naukowcy leczyli 12-miesięczną mysz (mniej więcej odpowiednik 60-letniego człowieka) i sprawdzali ją sześć miesięcy później, gdy miała około 90 lat w przeliczeniu na ludzkie. Mimo podeszłego wieku mysz zachowywała się jak młody chojrak, bez oznak pogorszenia związanego z Alzheimerem. To neurologiczny odpowiednik 90-latka biegnącego maraton.

„Długoterminowy efekt pochodzi z przywrócenia naczyń krwionośnych mózgu. Uważamy, że działa to jak kaskada: gdy gromadzą się toksyczne substancje, takie jak amyloid-beta (Aβ), choroba postępuje. Ale gdy naczynia znów funkcjonują, zaczynają usuwać Aβ i inne szkodliwe cząsteczki, pozwalając całemu systemowi odzyskać równowagę. Co niezwykłe, nasze nanocząstki działają jak lek i wydają się aktywować mechanizm sprzężenia zwrotnego, który przywraca ten szlak usuwania do normalnego poziomu” – wyjaśnił Giuseppe Battaglia, profesor badawczy ICREA w IBEC i lider badania.

Sekretny sos obejmuje białko zwane LRP1, które działa jak molekularny bramkarz przy barierze krew-mózg. Zwykle LRP1 rozpoznaje amyloid-β, wiąże się z nim i eskortuje go z mózgu do krwiobiegu w celu utylizacji. Ale proces jest kapryśny: jeśli LRP1 chwyci zbyt mocno, system transportowy ulega zablokowaniu.