Μια διεθνής ομάδα ερευνητών ανακοίνωσε ότι κατάφερε να αντιστρέψει τα συμπτώματα της νόσου Αλτσχάιμερ σε ποντίκια χρησιμοποιώντας νανοτεχνολογία. Το επίτευγμα, που προέρχεται από συνεργασία του Institute for Bioengineering of Catalonia (IBEC) και του West China Hospital of Sichuan University, ανοίγει έναν εντελώς νέο δρόμο για τη θεραπεία νευροεκφυλιστικών παθήσεων, βασισμένο όχι στη χορήγηση φαρμάκων, αλλά στην «αυτοθεραπεία» του ίδιου του εγκεφάλου.
Η μελέτη, που δημοσιεύτηκε πρόσφατα, βασίζεται στη χρήση βιοενεργών νανοσωματιδίων – μικροσκοπικών δομών που δεν μεταφέρουν φάρμακα, αλλά δρουν οι ίδιες ως «υπερμοριακά φάρμακα». Ο στόχος τους: να επαναφέρουν τη λειτουργία του αιματοεγκεφαλικού φραγμού, του προστατευτικού φίλτρου που χωρίζει τον εγκέφαλο από το υπόλοιπο κυκλοφορικό σύστημα. Με την αποκατάσταση αυτού του μηχανισμού, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι τα ποντίκια όχι μόνο παρουσίασαν βελτίωση στη γνωστική λειτουργία, αλλά και πλήρη αναστροφή των χαρακτηριστικών αλλοιώσεων της νόσου.
Ο εγκέφαλος είναι ένα όργανο εξαιρετικά απαιτητικό ενεργειακά, καταναλώνοντας περίπου το 20% της ενέργειας του σώματος στους ενήλικες και μέχρι και το 60% στα παιδιά. Για να λειτουργήσει σωστά, στηρίζεται σε ένα δίκτυο δισεκατομμυρίων τριχοειδών αγγείων, τα οποία εξασφαλίζουν τη συνεχή παροχή οξυγόνου και θρεπτικών ουσιών. Όταν αυτό το αγγειακό σύστημα διαταραχθεί, οι συνέπειες είναι εκτεταμένες, από απλή γνωστική εξασθένηση έως σοβαρές μορφές άνοιας όπως το Αλτσχάιμερ.
Η νόσος Αλτσχάιμερ συνδέεται στενά με τη συσσώρευση τοξικών πρωτεϊνών, γνωστών ως αμυλοειδή-β (Aβ), που συσσωρεύονται στον εγκέφαλο και εμποδίζουν τη φυσιολογική επικοινωνία των νευρικών κυττάρων. Σε υγιείς συνθήκες, ο εγκέφαλος διαθέτει έναν φυσικό μηχανισμό καθαρισμού: οι πρωτεΐνες αυτές αναγνωρίζονται από έναν υποδοχέα (LRP1) και μεταφέρονται μέσω του αιματοεγκεφαλικού φραγμού στο αίμα, όπου αποβάλλονται. Όμως, στη νόσο Αλτσχάιμερ, το σύστημα αυτό δυσλειτουργεί: οι υποδοχείς φθείρονται, η μεταφορά μπλοκάρει και τα τοξικά απόβλητα συσσωρεύονται, επιταχύνοντας την εκφυλιστική διαδικασία.
Οι ερευνητές του IBEC και των συνεργαζόμενων ιδρυμάτων σχεδίασαν νανοσωματίδια ικανά να μιμηθούν τη δράση των φυσικών υποδοχέων. Αυτές οι δομές, χάρη στην εξαιρετικά ελεγχόμενη χημική τους αρχιτεκτονική, συνδέονται με τις τοξικές πρωτεΐνες, τις διαπερνούν μέσα από το φράγμα και ενεργοποιούν εκ νέου τη διαδικασία αποβολής τους. Με άλλα λόγια, λειτουργούν σαν «κουμπί επαναφοράς» για τον εγκέφαλο, επαναφέροντας το σύστημα καθαρισμού του σε φυσιολογικά επίπεδα.
Τα αποτελέσματα ήταν εντυπωσιακά. Σύμφωνα με τον Junyang Chen, ερευνητή του West China Hospital και συν-συγγραφέα της μελέτης, «μόλις μία ώρα μετά τη χορήγηση των νανοσωματιδίων, είδαμε μείωση 50-60% των επιπέδων αμυλοειδών-β στον εγκέφαλο». Η θεραπεία περιλάμβανε τρεις δόσεις, ενώ τα πειραματόζωα υποβάλλονταν σε σειρά τεστ μνήμης και συμπεριφοράς για μήνες. Σε ένα χαρακτηριστικό παράδειγμα, ένα 12μηνο ποντίκι (ηλικία αντίστοιχη με 60 ανθρώπινα χρόνια) που έλαβε τη θεραπεία και επανεξετάστηκε έξι μήνες αργότερα, εμφάνιζε συμπεριφορά ίση με εκείνη ενός υγιούς ζώου.
Ο Giuseppe Battaglia, καθηγητής του IBEC και επικεφαλής της ερευνητικής ομάδας Molecular Bionics, εξηγεί πως το μυστικό βρίσκεται στη σταδιακή αποκατάσταση της αγγειακής λειτουργίας.
Μόλις ο εγκέφαλος ανακτήσει την ικανότητά του να καθαρίζει τα τοξικά μόρια, το σύστημα αυτορυθμίζεται. Είναι μια αλυσιδωτή αντίδραση που οδηγεί σε φυσική αποκατάσταση της ισορροπίας. Τα νανοσωματίδια μας δεν δρουν απλώς ως θεραπευτικοί φορείς — ενεργοποιούν έναν μηχανισμό ανατροφοδότησης που επαναφέρει τη φυσική καθαριστική λειτουργία του εγκεφάλου.
Η τεχνολογία των υπερμοριακών νανοσωματιδίων βασίζεται σε έναν «bottom-up» σχεδιασμό, όπου κάθε νανοσωματίδιο κατασκευάζεται με ακρίβεια σε μοριακό επίπεδο. Ο έλεγχος του μεγέθους και της δομής του επιτρέπει την ακριβή αλληλεπίδραση με τους κυτταρικούς υποδοχείς, γεγονός που ενισχύει τη στοχευμένη δράση του και μειώνει τις παρενέργειες. Αυτή η προσέγγιση δίνει στους επιστήμονες ένα νέο εργαλείο για τον έλεγχο της δραστηριότητας των υποδοχέων και τη ρύθμιση κρίσιμων βιολογικών διεργασιών στον εγκέφαλο.
Η Lorena Ruiz Perez, ερευνήτρια στο IBEC και καθηγήτρια στο Πανεπιστήμιο της Βαρκελώνης, επισημαίνει τη σημασία των αποτελεσμάτων:
Η μελέτη μας απέδειξε ότι είναι εφικτή η ταχεία απομάκρυνση των τοξικών πρωτεϊνών, η αποκατάσταση της λειτουργίας του αιματοεγκεφαλικού φραγμού και η ουσιαστική αναστροφή της παθολογίας του Αλτσχάιμερ.
Αν και η εφαρμογή της μεθόδου σε ανθρώπους βρίσκεται ακόμη μακριά, οι ερευνητές πιστεύουν πως η συγκεκριμένη τεχνολογία μπορεί να αποτελέσει τη βάση για μια νέα γενιά θεραπειών που στοχεύουν όχι απλώς στα συμπτώματα, αλλά στις ίδιες τις αιτίες των νευροεκφυλιστικών νοσημάτων.
[source]
