Οι επιστήμονες βρήκαν τρόπο να θεραπεύσουν τη νόσο του Alzheimer με αντισώματα

Ερευνητές βρήκαν έναν τρόπο για τη θεραπεία της νόσου Αλτσχάιμερ χρησιμοποιώντας αντισώματα με διπλή εξειδίκευση: το ένα μισό του μορίου του αντισώματος παρακάμπτει ένα σημείο ελέγχου μεταξύ του εγκεφάλου και ενός τριχοειδούς αγγείου, ενώ το άλλο συνδέεται με μια πρωτεΐνη που προκαλεί τον θάνατο των εγκεφαλικών νευρώνων.

Οι επιστήμονες της βιοτεχνολογικής εταιρείας Genentech γνωρίζουν πώς να εισέλθουν στον εγκέφαλο μέσω των αιμοφόρων αγγείων. Με την πρώτη ματιά, δεν υπάρχει πρόβλημα: ο εγκέφαλος τροφοδοτείται με οξυγόνο και θρεπτικά συστατικά μέσω ενός κανονικού δικτύου τριχοειδών αγγείων. Αλλά πριν από εκατό χρόνια, οι φυσιολόγοι ανακάλυψαν το λεγόμενο αιματοεγκεφαλικό φράγμα μεταξύ του εγκεφάλου και του κυκλοφορικού συστήματος. Η λειτουργία του είναι να διατηρεί τη βιοχημική σταθερότητα στον εγκέφαλο: καμία τυχαία αλλαγή (για παράδειγμα, στην ιοντική σύνθεση ή στο επίπεδο pH του αίματος) δεν πρέπει να επηρεάζει τη λειτουργία του εγκεφάλου. Οι νευροδιαβιβαστές που ελέγχουν άλλα συστήματα οργάνων δεν πρέπει να διεισδύουν στον εγκέφαλο. Ειδικά επειδή ο εγκέφαλος είναι κλειστός για τα περισσότερα μεγάλα μόρια, όπως αντισώματα και βακτηριακές τοξίνες (για να μην αναφέρουμε τα ίδια τα βακτήρια). Τα κύτταρα των τριχοειδών αγγείων στον εγκέφαλο έχουν εξαιρετικά στενές συνδέσεις και μια σειρά από άλλα χαρακτηριστικά που προστατεύουν τον εγκέφαλο από ανεπιθύμητη διείσδυση. Ως αποτέλεσμα, η συγκέντρωση των ίδιων αντισωμάτων εδώ είναι χίλιες φορές μικρότερη από ό,τι στην κυκλοφορία του αίματος.

Αλλά για τη θεραπεία πολλών ασθενειών, είναι σημαντικό να χορηγούνται φάρμακα στον εγκέφαλο. Και αν αυτό το φάρμακο είναι τόσο μεγάλες πρωτεΐνες όπως τα αντισώματα, τότε η αποτελεσματικότητα της θεραπείας μειώνεται απότομα. Εν τω μεταξύ, πολλές ελπίδες συνδέονται με τεχνητά αντισώματα, συμπεριλαμβανομένων εκείνων που μελετούν τη νόσο Αλτσχάιμερ. Αυτή η ασθένεια συνοδεύεται από τον σχηματισμό αμυλοειδών μαζών στους νευρώνες - με άλλα λόγια, ένα "ίζημα" λανθασμένα συσκευασμένων πρωτεϊνικών μορίων που καταστρέφει τα νευρικά κύτταρα. Μεταξύ των πρωτεϊνών που ευθύνονται για τον σχηματισμό αμυλοειδών στον Αλτσχάιμερ, η β-σεκρετάση 1 είναι η πιο δημοφιλής, η οποία επιλέγεται συχνότερα ως στόχος για θεραπεία.

Έτσι, για να διαπεράσουν το αιματοεγκεφαλικό φράγμα, οι ερευνητές δημιούργησαν αμφίδρομα αντισώματα. Το ένα μέρος του μορίου αναγνώρισε το ένζυμο β-σεκρετάση, το άλλο - την πρωτεΐνη τρανσφερίνη στα τοιχώματα των αιμοφόρων αγγείων. Η τελευταία είναι ένας υποδοχέας υπεύθυνος για τη ροή ιόντων σιδήρου στον εγκέφαλο. Σύμφωνα με την ιδέα των επιστημόνων, τα αντισώματα προσκολλήθηκαν στην τρανσφερίνη, η οποία τα μετέφερε στον εγκέφαλο: έτσι, το φράγμα μεταξύ του εγκεφάλου και του κυκλοφορικού συστήματος, ας πούμε, «έμεινε στο κρύο».

Ταυτόχρονα, οι ερευνητές έπρεπε να λύσουν ένα άλλο πρόβλημα, αυτή τη φορά που σχετιζόταν με τα ίδια τα αντισώματα. Η ισχύς με την οποία τα αντισώματα συνδέονται με το μόριο-στόχο τους - το αντιγόνο - ονομάζεται συγγένεια. Συνήθως, όσο υψηλότερη είναι η συγγένεια, τόσο καλύτερο είναι το αντίσωμα. Από ιατρικής άποψης, τα αντισώματα με την ισχυρότερη σύνδεση είναι και τα πιο αποτελεσματικά. Αλλά σε αυτήν την περίπτωση, οι επιστήμονες έπρεπε να μειώσουν την ισχύ σύνδεσης των αντισωμάτων που δημιουργήθηκαν στην τρανσφερίνη, διαφορετικά θα συνδεόντουσαν στενά με τον φορέα και θα κολλούσαν στο όριο. Η στρατηγική απέδωσε: σε πειράματα σε ποντίκια, μόλις μία ημέρα μετά την ένεση αυτών των αντισωμάτων στα ζώα, η ποσότητα των αμυλοειδογόνων πρωτεϊνών στον εγκέφαλο μειώθηκε κατά 47%.

Στην εργασία τους, οι ερευνητές παραβίασαν τους κανόνες που ορίζουν ότι τα αντισώματα πρέπει να είναι αυστηρά ειδικά και να έχουν υψηλή συγγένεια, δηλαδή να συνδέονται πολύ στενά μόνο με έναν στόχο. Αλλά τα ασθενώς συνδετικά αντισώματα με πολλαπλές εξειδικεύσεις μπορούν να βοηθήσουν στη θεραπεία όχι μόνο της νόσου Αλτσχάιμερ, αλλά και στη θεραπεία του καρκίνου. Τα καρκινικά κύτταρα φέρουν πρωτεΐνες στην επιφάνειά τους που μπορούν να αναγνωριστούν από αντισώματα, αλλά αυτές οι ίδιες πρωτεΐνες παράγονται και από άλλα κύτταρα, με αποτέλεσμα τα αντισώματα κατά των καρκινικών κυττάρων συχνά να σκοτώνουν και υγιή κύτταρα. Τα πολυειδικά αντισώματα θα μπορούσαν να αναγνωρίσουν έναν συνδυασμό επιφανειακών πρωτεϊνών που είναι χαρακτηριστικές των καρκινικών κυττάρων και ένα σύνολο τέτοιων πρωτεϊνών θα επέτρεπε στα αντισώματα να συνδέονται στενά μόνο με καρκινικά κύτταρα και όχι με φυσιολογικά κύτταρα, στα οποία απλώς δεν θα άντεχαν.

Οι σκεπτικιστές από ανταγωνιστικές εταιρείες λένε ότι λόγω της χαμηλής τους εξειδίκευσης, τα αντισώματα που αναπτύσσει η Genentech δεν θα χρησιμοποιηθούν κλινικά, καθώς αυτό θα απαιτούσε την έγχυση τεράστιων ποσοτήτων τους σε ανθρώπους. Οι συγγραφείς, ωστόσο, ισχυρίζονται ότι αυτό δεν θα είναι απαραίτητο: τα αντισώματά μας διαρκούν πολύ περισσότερο από αυτά των ποντικών, και η περίσσεια αυτών που έπρεπε να εγχυθεί σε πειραματόζωα είναι απλώς μια ιδιαιτερότητα του συστήματος «ποντικιών»...

[ 1 ], [ 2 ]