Носовий спрей з антитілами очистив клітини мозку мишей та людей від тау-білка, пов’язаного з розвитком хвороби Альцгеймера. Часточкам цього спрею також вдалося успішно подолати бар’єр мозку та знизити прояви деменції у мишей. Такий спрей, якщо він покаже свою ефективність і на людях, буде першим прицільним препаратом проти агрегатів тау-білків у мозку за хвороби Альцгеймера. Статтю про це відкриття опублікували у журналі Science Translational Medicine.
Узагальнена схема дослідження. Gaikwad et al. / Science Translational Medicine, 2024
Чому шукали нові ліки від хвороби Альцгеймера?
Накопичення патологічної форми тау-білка в мозку асоціюють з погіршенням когнітивних здібностей за хвороби Альцгеймера, але досі не було винайдено ліків, які б могли ефективно протидіяти цьому накопиченню в нейронах. Окрім цього, навіть ті ліки, які показали ефективність у боротьбі з тау-білком, часто нездатні пройти бар’єр між кров’ю та мозком, через що потрібно шукати інші методи їхньої доставки.
Останнім часом увагу науковців привертає можливість використання носових спреїв для доставки ліків у мозок. Нюховий нерв дозволяє обходити бар’єр між кров’ю та мозком, і хоча часто такий шлях потрапляння у мозок використовують збудники хвороб, він також корисний для доставки лікарських засобів. Тому команда італійських та американських науковців взялася досліджувати можливість створення ліків від хвороби Альцгеймера, які потрапляли б у мозок через ніс.
Зв’язування антитіл TTCM2 (червоне) та контрольних антитіл АТ8 (зелене) з тау-білком у клітинах пацієнтів з хворобою Альцгеймера (AD), деменцією з тільцями Леві (DLB) та прогресивним супрануклеарним паралічем (PSP). Gaikwad et al. / Science Translational Medicine, 2024
Як носовий спрей зміг поборотися з хворобою Альцгеймера?
Науковці розробили моноклональні, тобто здатні зв’язуватися лише з одним антигеном, антитіла TTCM2, специфічні до патологічної форми тау-білка. Такі антитіла змогли специфічно зв’язатися з агрегатами тау-білка у клітинах, отриманих з мозку пацієнтів з хворобою Альцгеймера, деменцією з тільцями Леві та прогресивним супрануклеарним паралічем, який характеризується втратою рівноваги, уповільненням рухів та когнітивними порушеннями.
Щоб ефективно доставити антитіла TTCM2, науковці загорнули їх у міцели — своєрідні «мішечки» з ліпідів, які широко використовують для доставки ліків. Такі міцели у носовому спреї змогли досягти мозку генетично модифікованих мишей, які мали патологічне накопичення людського тау-білка в нейронах, і зв’язатися з агрегатами білка. Це дозволило очистити мозок від патологічної форми білка, збільшити кількість контактів між нейронами і, як результат, покращити розумові здібності мишей.
Подальші дослідження того, як антитіла TTCM2 вплинули на тау-білок, показали, що вони працювали спільно зі внутрішньоклітинним рецептором антитіл TRIM21 та ферментом убіквітинлігазою Е3, яка відповідає за розщеплення білків всередині клітини. TRIM21 виявився ключовим елементом для розщеплення агрегатів тау-білка за участі антитіл TTCM2.
Чи допоможе відкриття лікувати хворобу Альцгеймера і в людей?
Науковцям вдалося не тільки довести ефективність використання антитіл для очищення клітин мозку від патологічного людського тау-білка, але і визначити внутрішньоклітинні компоненти, які допомагають боротися з його накопиченням у клітинах, а також запропонували спосіб доставки таких ліків. Це допоможе у майбутньому розробляти препарати для лікування хвороби Альцгеймера та інших патологій, пов’язаних із накопиченням тау-білка у людей.
Для чого ще застосовували носові спреї
🐀 Моноклональні антитіла до сполуки, яка пригнічує ріст нейронів, змогли відновити мозок пацюків після інсульту. Їх також ввели за допомогою носового спрею, що допомогло подолати бар’єр між мозком та кров’ю.
🐁 Науковці виявили, що введення протизапальної сполуки у вигляді носового спрею допомогло мишам позбутися пошкоджень нервів при розсіяному склерозі. Оскільки така ж сполука є і в людей з легким перебігом хвороби, науковці сподіваються, що спрей допоможе і людям з цією хворобою.
👃 А от носовий спрей з окситоцином, як виявилося, може покращити здатність людей з психопатією розпізнавати емоції інших людей, особливо страх. Тож цілком можливо, що такий спрей допоможе з лікуванням антисоціального розладу особистості.
🧠 Застосування носового спрею з інсуліном виявилося корисним для покращення розумових здібностей не лише у людей з діабетом, але і в тих, хто цієї хвороби не мав. А метааналіз майже трьох десятків подібних досліджень показав, що спрей з інсуліном найкраще допомагав тим, хто мав хворобу Альцгеймера та легкі когнітивні порушення.