معکوس کردن آلزایمر با فناوری نانو

کد خبر: ۸۳۴۸۲۳

تاریخ: ۲۸ ارديبهشت ۱۴۰۵ - ۲۲:۴۰

به گزارش ایران اکونومیست؛ دانشمندان با استفاده از نانوذرات هوشمند که سیستم طبیعی پاکسازی ضایعات مغز را مجددا راه‌اندازی می‌کنند، علائم شبیه

یک گروه بین‌المللی از محققان از پیشرفت چشمگیر آلزایمر در موش‌ها با استفاده از نانوذرات مهندسی ‌شده ویژه که کاری بسیار بیشتر از رساندن دارو انجام می‌دهند، خبر داده‌اند. این ذرات میکروسکوپی خود به عنوان دارو عمل می‌کنند و به مغز کمک می‌کنند تا سیستم پاکسازی طبیعی خود را بازیابی کند و تجمع پروتئین‌های سمی مرتبط با بیماری آلزایمر را به طور چشمگیری کاهش دهد.

به نقل از ساینس‌دیلی، دانشمندان به جای تمرکز مستقیم بر نورون‌های آسیب‌دیده، سد خونی-مغزی (BBB)، یک شبکه محافظ از سلول‌ها و رگ‌های خونی که ورود و خروج مغز را کنترل می‌کند، هدف قرار دادند. در بیماری آلزایمر، این سیستم به تدریج تجزیه می‌شود و به پروتئین‌های مضر اجازه می‌دهد تا در طول زمان تجمع یافته و به عملکرد مغز آسیب برسانند.

محققان نانوذرات زیست‌فعالی به نام «داروهای فرامولکولی» را برای کمک به بازیابی این سد و راه‌اندازی مجدد توانایی مغز در حذف مواد زائد طراحی کردند.

ترمیم سیستم پاکسازی مغز

مغز انسان مقادیر عظیمی انرژی مصرف می‌کند. در بزرگسالان، حدود ۲۰ درصد از کل انرژی بدن را مصرف می‌کند و در کودکان این رقم می‌تواند به ۶۰ درصد برسد. برای تامین این نیازها، مغز به شبکه‌ای بسیار متراکم از رگ‌های خونی وابسته است. دانشمندان تخمین می‌زنند که مغز تقریبا یک میلیارد مویرگ دارد و تقریبا هر نورون به منبع خون خود متصل است.

شواهد فزاینده نشان می‌دهد که این رگ‌های خونی نقش بسیار بیشتری در زوال عقل نسبت به آنچه قبلا تصور می‌شد، دارند. بسیاری از محققان اکنون معتقدند که آسیب عروقی صرفا یک عارضه جانبی بیماری آلزایمر نیست، بلکه ممکن است به طور فعال پیشرفت آن را هدایت کند. مطالعات اخیر همچنین تجزیه سد خونی-مغزی را به زوال شناختی اولیه و افزایش تجمع پروتئین‌های سمی مرتبط دانسته‌اند.

در شرایط سالم، سد خونی-مغزی به پاکسازی مواد زائد از مغز کمک می‌کند و در عین حال مواد مضر مانند سموم و عوامل بیماری‌زا را مسدود می‌کند. یکی از مهم‌ترین پروتئین‌های زائد، آمیلوئید بتا (Aβ) است، ماده‌ای چسبنده که پلاک‌های مرتبط با بیماری آلزایمر را تشکیل می‌دهد.

در بیماران آلزایمر، سیستم دفع زباله مغز شروع به از کار افتادن می‌کند. با تجمع آمیلوئید بتا، نورون‌ها آسیب می‌بینند و مشکلات حافظه بدتر می‌شوند.

برای آزمایش این درمان جدید، محققان از موش‌های مهندسی ژنتیکی شده استفاده کردند که سطح بالایی از آمیلوئید بتا و زوال شناختی پیشرونده مشابه بیماری آلزایمر در انسان را نشان می‌دهند. این حیوانات تنها سه دوز از نانوذرات را دریافت کردند و اثرات آن به سرعت ظاهر شد.

نتایج بلندمدت چشمگیرتر نیز بود. دانشمندان ماه‌ها با استفاده از آزمایش‌های رفتاری و حافظه که مراحل مختلف پیشرفت بیماری را پوشش می‌داد، حیوانات را ردیابی کردند.

در یک آزمایش، محققان یک موش ۱۲ ماهه معادل یک انسان ۶۰ ساله را درمان کردند و ۶ ماه بعد آن را ارزیابی کردند. در آن زمان، حیوان تقریبا با یک انسان ۹۰ ساله قابل مقایسه بود. با وجود سنش، موش مشابه یک حیوان سالم و بدون هیچ نشانه‌ای از زوال مرتبط با آلزایمر رفتار می‌کرد.

تمرکز اصلی این مطالعه بر روی پروتئینی به نام LRP۱ بود که مانند یک سیستم انتقال مولکولی در سد خونی-مغزی عمل می‌کند. به طور معمول، LRP۱ آمیلوئید بتا را تشخیص می‌دهد، به آن متصل می‌شود و آن را برای دفع از مغز خارج کرده و به جریان خون منتقل می‌کند.

اما این فرآیند ظریف است. اگر LRP۱ آمیلوئید بتای زیادی را بردارد، دستگاه انتقال بیش از حد سنگین شده و از کار می‌افتد. اگر این تعامل خیلی ضعیف باشد، حذف ضایعات به اندازه کافی کارآمد انجام نمی‌شود و در هر دو صورت، آمیلوئید بتا شروع به انباشته شدن در مغز می‌کند.

محققان می‌گویند این استراتژی با بسیاری از درمان‌های سنتی آلزایمر متفاوت است زیرا به جای حمله مستقیم به پلاک‌ها، بر ترمیم زیرساخت‌های خود مغز تمرکز دارد.

این ایده در سال‌های اخیر مورد توجه قرار گرفته است. دانشمندان به طور فزاینده‌ای آلزایمر را هم به عنوان یک بیماری عصبی و هم عروقی می‌بینند که در آن اختلال در جریان خون و آسیب به سد خونی-مغزی در گسترش پروتئین‌های سمی نقش دارد.

محققان می‌گویند این رویکرد در نهایت می‌تواند مکمل سایر درمان‌های آلزایمر، از جمله داروهای آنتی‌بادی ضد آمیلوئید، باشد. یکی از بزرگترین مشکلاتی که درمان‌های فعلی با آن مواجه هستند، عبور ایمن و کارآمد دارو به اندازه کافی از سد خونی-مغزی است.

اگرچه یافته‌ها امیدوارکننده هستند، اما این تحقیق هنوز در مرحله آزمایش روی حیوانات است. بسیاری از درمان‌های آلزایمر که در موش‌ها مؤثر بوده‌اند، بعداً در آزمایش‌های بالینی انسانی شکست خورده‌اند.

با این حال، کارشناسان می‌گویند که این مطالعه به یک حوزه مهم و رو به رشد از تحقیقات آلزایمر که بازیابی سلامت رگ‌های خونی مغز و سیستم‌های دفع زباله است، می‌پردازد.