Сповільнення прогресування хвороби Альцгеймера є метою більшості існуючих лікувань, але відновлення нейронів є значно складнішим завданням. Це пов'язано з тим, що після втрати нейронів дорослий мозок не має здатності їх замінювати.

Однак нове дослідження, проведене вченими з Університету Південної Кароліни, показало обнадійливі результати у відновленні нейронів у мозкових органоїдах та покращенні когнітивних функцій у мишей з хворобою Альцгеймера.

"Після всього лише двох уколів ці миші стали розумнішими", - говорить Пейшенг Сюй, професор фармацевтики в Університеті Південної Кароліни та відповідальний автор нового дослідження, опублікованого в журналі Cell Biomaterials.

"Навіть після одного уколу ми вже спостерігали зміни в поведінці цих мишей у порівнянні з тими, хто не отримував лікування".

У 2017 році вчені з Університету Кембриджа та Інституту Макса Планка з біофізичної хімії розробили техніку під назвою Trim-Away, яка використовує антитіла для деградації специфічних білків у клітинах ссавців.

У 2023 році команда, що стоїть за новим дослідженням, створила версію Trim-Away, яка доставляє свої антитіла через ін'єкційний полімерний наногель, наповнений наночастинками, який вони назвали Nano-ERASER. У першому експерименті дослідники націлилися на клітини раку молочної залози.

Тепер команда показала, як Nano-ERASER може допомогти в лікуванні хвороби Альцгеймера. Цього разу мішенями стали астроцити, клітини в мозку, які підтримують нейрони і, якщо потрібно, можуть перетворюватися на нові.

Згідно з нашими сучасними уявленнями, цей процес відбувається переважно під час розвитку, але значно сповільнюється в зрілому мозку і, здається, регулюється білком під назвою PTBP1.

Отже, дослідники націлилися на деградацію PTBP1 за допомогою системи Nano-ERASER. У клітинах мозку, вирощених у лабораторії, та в 3D органоїдах застосування Nano-ERASER дійсно зменшило рівень PTBP1 і спонукало астроцити перетворюватися на нові нейрони.

Команда потім використала мікроелектродний масив, щоб підтвердити, що ці перетворені нейрони все ще функціонують як звичайні, навіть формуючи з'єднані мережі.

Але чи покращить це симптоми хвороби Альцгеймера?

У наступних тестах дослідники експериментували з мишами, які мали симптоми хвороби, відстежуючи зміни в їхніх мозках і поведінці.

Миші з умовами, схожими на хворобу Альцгеймера, часто мають проблеми з будівництвом гнізд, що є сумною аналогією для людських пацієнтів, які також можуть мати труднощі з повсякденними завданнями.

Команда також перевірила їхню когніцію та пам'ять, піддаючи їх водяним лабіринтам.

Звичайно, протягом кількох тижнів лікувані миші відновили здатність будувати гнізда і змогли ефективніше проходити лабіринти.

Команда також зазначила, що біологічні маркери хвороби Альцгеймера, включаючи запалення та накопичення проблемних білків, здається, покращилися в їхніх мозках.

"Нові нейрони можуть стати зрілими і вижити", - говорить Сюй.

"Ми також підтвердили значно вищу щільність нейронів у мозках лікуваних мишей".

Звичайно, на цьому ранньому етапі немає гарантії, що результати будуть застосовні до людей. Але дослідження може надати цікаву нову перспективу для боротьби з хворобою Альцгеймера.

Попередні дослідження інших команд показали, що зменшення PTBP1 відновлювало нейрони та покращувало симптоми хвороби Паркінсона у мишей, але, на жаль, пізніші дослідження не змогли відтворити результати.

Нове дослідження, здається, підтверджує початкові висновки, що можуть бути корисними для відновлення ряду нейродегенеративних захворювань.

Команда спочатку планує протестувати техніку протягом тривалішого періоду та на приматах.

"Якщо ми зможемо просунути це до клініки, тоді ми можемо сподіватися на пацієнтів з хворобою Альцгеймера", - говорить Сюй.

Дослідження було опубліковане в журналі Cell Biomaterials.