Коротко
Команда исследователей из Университета Вашингтона предложила новый подход, который, вероятно, поможет справиться с болезнью Альцгеймера. Пока метод испытан только на мышах, но авторы планируют опробовать его и на людях.
Подробно
Марко Колонна и его коллеги из США предприняли (1) очередной шаг в рамках борьбы с болезнью Альцгеймера.
На данный момент это заболевание – основная причина деменции, с которой по данным ВОЗ живут (2) более 57 миллионов человек. Болезнь поражает в основном людей старшего возраста, хотя и не является естественной частью старения.
Заболевание лишает человека самостоятельности, стирает его личность, забирает возможность двигаться, глотать, дышать. Диагноз затрагивает не только самого пациента, но и его близких, значительно снижая качество жизни. Врачи до сих пор не научились диагностировать проблему на ранней стадии, выявляя ее только тогда, когда симптомы очевидны. До сих пор точные причины возникновения болезни Альцгеймера неясны, что мешает поиску эффективного метода борьбы с ней. Научное сообщество склоняется к версии, что свой вклад вносит и генетика, и особенности образа жизни.
Одним из ключевых процессов, лежащих (3) в основе заболевания, считается патологическое накопление бета-амилоида. В норме этот белок расщепляется, но при заболевании начинает формировать в головном мозге амилоидные бляшки, мешающие передаче сигналов между нейронами. Увеличение числа этих бляшек влияет и на другой механизм: образование нейрофибриллярных клубков, состоящих из тау-белка, присутствующего в нейронах.
Американские исследователи из Университета Вашингтона сумели создать генетически модифицированный вирус, введение которого помогало бороться с амилоидными бляшками. Инъекция этого вируса элиминировала уже появившиеся бляшки, а также имела профилактический эффект, препятствуя возникновению новых.
Передовой метод сходен с подходом, который применяется при лечении рака. Речь идет CAR-T терапии, при которой ученые генетически модифицируют Т-клетки иммунной системы, для того чтобы те атаковали опухолевые клетки. В данном случае модификация была направлена на астроциты – клетки головного мозга. Роль астроцитов, постоянно присутствующих в головном мозге, состоит в том числе и в «уборке» клеточного мусора, генетическая модификация позволила дополнительно запрограммировать их на более прицельное «наведение порядка» – борьбу со скоплениями бета-амилоида. Генетическая модификация позволила усилить их природную функцию, а не наделить клетки новыми свойствами.
Свою разработку авторы испытали на лабораторных мышах с мутацией, из-за которых бета-амилоид у них накапливался в избытке. Животных разделили на две группы: молодых мышей, у которых бляшки только формировались, и более взрослых, у которых скопления имели застарелый характер. Введение вируса было единичным, а первый результат оценивался через 3 месяца. У молодых мышей в головном мозге бляшки почти полностью отсутствовали, а у пожилых часть уже имевшихся скоплений рассосалась. Животные, которые получили терапию в 6 месяцев, к 9-месячному возрасту имели в два раза меньше бляшек, чем контрольная группа, не получавшая лечения.
Исследователи отмечают, что это первая успешная попытка создания модифицированных астроцитов, направленно действующих на бляшки. Важное преимущество такой терапии – работа на опережение. Новая методика показала профилактический эффект, а это значит, что введение препарата в молодом возрасте людям, входящим в группы риска (в том случае, если генетический скрининг заболевания будет разработан и внедрен), позволит отодвинуть или даже предотвратить развитие болезни на десятилетия.
Этот подход принципиально отличается от других методов терапии, которые сейчас находятся в разработке. Среди потенциально перспективных лекарств – средства на основе моноклональных антител (леканемаб и донанемаб), которые также способны направленно действовать на бета-амилоидные бляшки. Их применение, однако, связано с рядом ограничений и недостатков, среди которых потребность в высокодозном введении и повторных инъекциях.
Важное отличие нового метода – CAR-астроцитарной иммунотерапии – в том, что значимо изменить клиническую картину оказалась способна единичная инъекция. Исследователи надеются, что в отличие от CAR-T терапии при онкозаболеваниях, пациенты не будут сталкиваться с цитокиновым штормом – одним из распространенных осложнений лечения. Другая вероятная проблема, решение которой необходимо предусмотреть – возможность инактивации терапии. Это нужно на тот случай, если изменения вызовут побочный эффект, например, модифицированные астроциты начнут атаковать здоровые белки или же их присутствие спровоцирует воспалительный процесс.
Немало препаратов, которые отлично показывали себя в лабораторных исследованиях и испытаниях на мышах, проваливались при тестировании на людях. Исследователи признают, что впереди еще много работы, однако надеются, что им удастся преодолеть сложности и оптимизировать метод для борьбы с нейродегенеративными заболеваниями у людей. Авторы планируют продолжать свои изыскания и дальше, надеясь, что амилоид не станет единственной мишенью, которую способны атаковать модифицированные астроциты. Нацелить их действие в перспективе будет возможно на нейрофибриллярные клубки, состоящие из тау-белка, а также, например, на альфа-синуклеин, количество которого нарастает при болезни Паркинсона.
Авторы исследования подчеркивают, что от мышей до людей – дистанция огромного размера. Организм человека может ответить на генную терапию непредсказуемо, а риск воспалительных реакций или атаки на здоровые белки пока не устранен. Кроме того, мозг людей гораздо больше по размерам, чем мышиный, а потому не исключена возможность, что одной инъекции для достижения нужного эффекта может оказаться недостаточно.
Тем не менее сам принцип CAR-астроцитарной иммунотерапии знаменует собой принципиально новый подход, который при лечении нейродегенеративных заболеваний ранее не применялся. Если эту технологию удастся отладить и снабдить «системой отключения» на случай побочных эффектов, она ляжет в основу терапии многих болезней, существенно поменяв судьбы многих пациентов и их близких.
Источники:
3. Как бета-амилоид способствует развитию тау-патологии при болезни Альцгеймера
Ксения Скрыпник, кандидат биологических наук
Комментарии (0)