Nanorészecskék segítségével fordították vissza az Alzheimer-kórt egerekben kutatók
Egy új, forradalmi nanomedicina alapú terápia egereken már képes volt visszafordítani az Alzheimer-kórhoz vezető káros elváltozásokat az érrendszer helyreállításával, mindössze néhány óra leforgása alatt.
A hagyományos nanomedicinával ellentétben, amely a nanorészecskékre támaszkodik a terápiás molekulák hordozójaként, az új megközelítés olyan nanorészecskéket alkalmaz, amelyek önmagukban bioaktívak: „szupramolekuláris gyógyszerek”. A cikk a Signal Transduction and Targeted Therapy című folyóiratban jelent meg.
A neuronok közvetlen célzása helyett ez a terápia helyreállítja a vér-agy gát (BBB), az agy környezetét szabályozó érrendszeri "őrszolgálat" megfelelő működését. Ennek a kritikus interfésznek a helyreállításával a kutatók elérték az Alzheimer-kór patológiájának visszafordítását állatmodellekben.
Az agy körülbelül egymilliárd kapillárist tartalmaz, ami rávilágít az agyi érrendszer létfontosságú szerepére az egészség fenntartásában és a betegségek leküzdésében. Ezek a megállapítások rávilágítanak az érrendszeri egészség kulcsfontosságú szerepére, különösen olyan betegségekben, mint a demencia és az Alzheimer-kór, ahol a károsodott érrendszer fontos szerepet játszik.
A kutatócsapat bebizonyította, hogy egy specifikus mechanizmus célba vétele lehetővé teszi, hogy az agyban termelődő nemkívánatos „hulladékfehérjék” átjussanak ezen a gáton, és a vérárammal együtt kiürüljenek. Alzheimer-kór esetén a fő „hulladékfehérje” az amiloid-β (Aβ), amelynek felhalmozódása károsítja az idegsejtek normális működését.
A kutatók olyan egérmodelleket használtak, amelyeket genetikailag úgy programoztak, hogy nagyobb mennyiségű Aβ fehérjét termeljenek, és jelentős, az Alzheimer-kórra emlékeztető kognitív hanyatlás alakuljon ki náluk. Ezt követően három adag szupramolekuláris gyógyszert adtak be, majd ezt követően rendszeresen monitorozták a betegség lefolyását.
„Mindössze egy órával az injekció beadása után az Aβ mennyiségének 50–60%-os csökkenését figyeltük meg az agyban” – magyarázza Junyang Chen, a tanulmány első társszerzője, a Szecsuáni Egyetem Nyugat-kínai Kórházának kutatója és a University College London (UCL) PhD-hallgatója.
A legmegdöbbentőbb adatok a terápiás hatások terén mutatkoztak. A kutatók különféle kísérleteket végeztek az állatok viselkedésének elemzésére és memóriacsökkenésük mérésére több hónapon keresztül, a betegség minden szakaszát lefedve.
Az egyik kísérletben egy 12 hónapos egeret (ami egy 60 éves embernek felel meg) kezeltek nanorészecskékkel, majd hat hónap elteltével elemezték a viselkedését. Az eredmény lenyűgöző volt: a 18 hónapos (egy 90 éves embernek megfelelő) állat visszanyerte egy egészséges egér képességeit.
„A hosszú távú hatás az agy érrendszerének helyreállításából származik. Úgy gondoljuk, hogy amikor a mérgező anyagok, például az amiloid-béta (Aβ) felhalmozódnak, a betegség előrehalad. De amint az érrendszer újra képes működni, elkezdi eltávolítani az Aβ-t és más káros molekulákat, lehetővé téve az egész rendszer számára, hogy visszanyerje egyensúlyát” – mondta Giuseppe Battaglia, az IBEC ICREA kutatóprofesszora, a Molekuláris Bionikai Csoport vezető kutatója és a tanulmány vezetője.
„Figyelemre méltó, hogy a nanorészecskéink gyógyszerként működnek, és úgy tűnik, aktiválnak egy visszacsatolási mechanizmust, amely ezt a kiürülési útvonalat visszaállítja a normális szintre.”
Az amiloid-β kiürülése az agyból
Normális esetben az LRP1 fehérje molekuláris kapuőrként működik az agyban: felismeri az Aβ-t, ligandumokon keresztül kötődik hozzá, és a vér-agy gáton át a véráramba szállítja, ahonnan az kiürül. Ez a rendszer azonban törékeny. Ha az LRP1 túl sok Aβ-t túl szorosan köt meg, a transzport eltömődik, és maga a fehérje lebomlik az agygát sejtjeiben, így kevesebb LRP1 "hordozó" marad szabadon. Ha viszont túl keveset köt meg, a jel túl gyenge lesz ahhoz, hogy beindítsa a transzportot. Mindkét esetben ugyanaz az eredmény: az Aβ felhalmozódik az agyban.
A kifejlesztett szupramolekuláris gyógyszerek egy kapcsolóként működnek, amely újraindítja a fenti rendszert. Az LRP1 ligandumait utánozva képesek kötődni az Aβ-hez, átjutni a vér-agy gáton, és megindítani a mérgező anyagok eltávolítását az agyból. Ezzel segítenek helyreállítani az érrendszer természetes funkcióját és visszaállítani a megfelelő működését.
Nanorészecskék az Alzheimer-kór kezelésére
Alulról felfelé építkező molekuláris mérnöki megközelítéssel tervezett nanorészecskék a precíz méretszabályozást meghatározott számú felszíni ligandummal ötvözik, így egy többértékű platformot hoznak létre, amely képes nagyon specifikus módon kölcsönhatásba lépni a sejtreceptorokkal. A sejtmembránon keresztüli receptor-transzport bekapcsolásával egyedülálló és újszerű módot nyitnak a receptorok működésének modulálására.
Ez a precizitás nemcsak az amiloid-β hatékony eltávolítását teszi lehetővé az agyból, hanem helyreállítja az érrendszer egyensúlyát is, amely fenntartja az egészséges agyműködést.
Ez az innovatív terápiás paradigma ígéretes utat kínál hatékony klinikai beavatkozások kidolgozásához, az Alzheimer-kórhoz kapcsolódó érrendszeri tényezők kezeléséhez, és végső soron a betegek eredményeinek javításához.
„Tanulmányunk figyelemre méltó hatékonyságot mutatott az Aβ gyors kiürülésének elérésében, a vér-agy gát egészséges funkciójának helyreállításában, és az Alzheimer-kór patológiás folyamatának visszafordításához vezetett” – összegzi Lorena Ruiz Perez, a Katalán Biomérnöki Intézet (IBEC) Molekuláris Bionikai csoportjának kutatója és a Barcelonai Egyetem (UB) adjunktusa.
Multivalent modulation of endothelial LRP1 induces fast neurovascular amyloid-β clearance and cognitive function improvement in Alzheimer's disease models, Signal Transduction and Targeted Therapy (2025). DOI: 10.1038/s41392-025-02426-1
