حذف پروتئین کلیدی در ابتلا به آلزایمر به کمک نور و اکسیژن

پروتئین آمیلوئید (قسمت نارنجی رنگ در تصویر) توده هایی را در بین نورون ها ایجاد می کند (قسمت­های آبی رنگ در تصویر). آمیلوئید یکی از پروتئین های موجود در مغز است که مرتبط با بیماری آلزایمر است ، تجمع آمیلوئید در سایر قسمت های بدن می تواند باعث بیماری های دیگر نیز شود.

کاتالیزور فتواکیژناسیون جدید ساختار آمیلوئید را هدف گرفته و به سلول های سیستم ایمنی مغز کمک می کند.

یک مولکول کوچک و فعال شونده با نور که اخیراً روی موش­ها آزمایش شده است ، رویکرد جدیدی برای از بین بردن توده های پروتئین آمیلوئید موجود در مغز بیماران مبتلا به آلزایمر نشان داده­است. اگر این عملکرد در انسان نیز کامل انجام شود ، می توان از این تکنیک به عنوان روشی جایگزین برای ایمونوتراپی استفاده کرد و برای درمان سایر بیماری های مشابه ناشی از آمیلوئیدهای استفاده کرد.

محققان این مولکول را مستقیماً به مغز موش های زنده مبتلا به آلزایمر تزریق کردند و سپس از یک پروب تخصصی برای تاباندن نور به مغز آنها در طول یک هفته هرروز به مدت 30 دقیقه استفاده کردند. تجزیه شیمیایی بافت مغز موش نشان داد که روش درمانی مورد آزمایش، پروتئین آمیلوئید را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد. نتایج آزمایش های بیشتر با استفاده از نمونه های مغز انسان که توسط بیماران مبتلا به آلزایمر اهدا شده است ، امکان استفاده از این روش در آینده را در انسان ها تأیید می کند.

یوکیکو هوری (Yukiko Hori) ، مدرس دانشگاه توکیو (University of Tokyo) و نویسنده ارشد این تحقیق که اخیراً در Brain منتشر شده است ، می گوید: “اهمیت مطالعه ما در توسعه این روش برای هدف قرار دادن پروتئین آمیلوئید برای افزایش پاکسازی آن توسط سیستم ایمنی است.”

مولکول کوچکی که تیم تحقیقاتی توسعه داده است به عنوان کاتالیزور فتواکسیژناسیون شناخته می شود؛ به نظر می رسد که بیماری آلزایمر را از طریق یک فرآیند دو مرحله ای درمان می کند.

ابتدا ، کاتالیزور پلاک های آمیلوئید را ناپایدار می کند. اکسیژن رسانی یا افزودن اتم های اکسیژن می تواند با تغییر پیوندهای شیمیایی که یک مولکول را در کنار مولکولی دیگر نگه می دارد ، مولکول را ناپایدار کند. مواد شوینده لباس یا دیگر پاک کننده های معروف به “سفید کننده اکسیژنی” از یک اصل شیمیایی مشابه استفاده می کنند.

این کاتالیزور طوری طراحی شده است که ساختار چین خورده آمیلوئید را هدف قرار دهد و احتمالاً با ایجاد پیوندهای متقاطع در قسمت های خاصی به نام رزیدوهای هیستیدین عمل می کند. کاتالیزور تا زمان قرار گرفتن در معرض نور مادون قرمز غیر فعال است ، بنابراین در آینده ، محققان تصور می کنند که کاتالیزور می­تواند با تزریق در جریان خون به سراسر بدن منتقل شود و با استفاده از نور در مناطق خاصی هدف قرار گیرد.

در مرحله­ی دوم ، آمیلوئید بی­ثبات توسط میکروگلیا ، سلول های ایمنی مغز که سلول های آسیب دیده و بقایای سلولی را از بین سلول های سالم پاک می­کند ، حذف می شود. محققان با استفاده از سلول های موش رشد کرده در محیط آزمایشگاهی ، مشاهده کردند که میکروگلیا آمیلوئید اکسیژنه را می بلعد و سپس آن را در محفظه های اسیدی داخل سلول ها تجزیه می کند.

پروفسور تایسوکه تومیتا (Taisuke Tomita) ، سرپرست این پروژه در دانشگاه توکیو ، می گوید: “کاتالیزور ما به ساختار ویژه آمیلوئید متصل می شود ، نه به یک توالی ژنتیکی یا اسید آمینه منحصر به فرد ، بنابراین این کاتالیزور می تواند برای سایر رسوبات آمیلوئید در نقاط دیگر بدن نیز مورد استفاده قرار گیرد.”

انجمن آمریکایی آنکولوژی بالینی (The American Society of Clinical Oncology) تخمین می زند که هر سال در ایالات متحده ، 4000 نفر مبتلا به بیماری های ناشی از آمیلوئید خارج از مغز تشخیص داده می شوند که در مجموع به آمیلوئیدوز معروف است.

کاتالیزور فتواکسیژناسیون باید قادر به حذف پروتئین آمیلوئید باشد ، صرف نظر از زمان و مکان تشکیل پلاک های آمیلوئیدی در بدن. اگرچه برخی از درمان های موجود برای بیماری آلزایمر می­توانند تشکیل پلاک های جدید آمیلوئید را کند کنند ، اما حذف پلاک های موجود در بیماری آلزایمر از اهمیت ویژه ای برخوردار است زیرا آمیلوئید سال ها قبل از بروز علائم اولیه، در بدن شروع به تجمع می­کند.

تیم تحقیقاتی در حال حاضر بر روی اصلاح طرح این کاتالیزور کار می کند تا بتوان آن را با تاباندن نور به جمجمه فعال کرد.

مرجع: “اکسیژن رسانی به وسیله یک کاتالیزور زیست سازگار باعث کاهش سطح آمیلوئید-β در موش های مبتلا به بیماری آلزایمر می شود” توسط شوتا اوزاوا (Shuta Ozawa)، یوکیکو هوری (Yukiko Hori) ، یوسوکه شیمیزو (Yusuke Shimizu) ، آتسوهیکو تانیگوچی (Atsuhiko Taniguchi) ، تاکانوبو سوزوکی (Takanobu Suzuki) ، ونبو وانگ (Wenbo Wang) ، یونگ ون چیو (Yung Wen Chiu) ، ریکو کوئما (Reiko Koike)، ساتوشی یوکشیما (Satoshi Yokoshima) ، یوئه فوکویاما (Tohru Fukuyama)، شو تاکاتوری(Sho Takatori) ، یوهی سوهما (Youhei Sohma)، موتومو کنای (Motomu Kanai) و تایسوکه تومیتا (Taisuke Tomita) ، 14 آپریل 2021 ، مجله­ی Brain.

این تحقیق یک مطالعه تجربی است که با استفاده از نمونه های بافتی موش و انسان انجام شده است. نمونه های قشر گیجگاهی مغز انسان مورد استفاده در این تحقیق از مرکز اصلی بیماری آلزایمر(Alzheimer’s Disease Core Center (ADCC)) و مرکز تحقیقات بیماری های عصبی (Center for Neurodegenerative Disease Research (CNDR)) در دانشگاه پنسیلوانیا در ایالات متحده تهیه شده است.

منبع خبر