Äsja väljatöötatud nanokeha suudab tungida kõvadesse ajurakkudesse ja ravida Parkinsoni tõbe

Äsja väljatöötatud nanokeha suudab tungida kõvadesse ajurakkudesse ja ravida Parkinsoni tõbe

Valgud, mida nimetatakse antikehadeks, aitavad immuunsüsteemil leida ja rünnata võõrpatogeene. Antikehade miniversioonid, mida nimetatakse nanokehadeks -; looduslikud ühendid loomade, näiteks laamade ja haide veres -; uuritakse autoimmuunhaiguste ja vähi raviks. Nüüd on Johns Hopkins Medicine'i teadlased aidanud välja töötada nanokeha, mis suudab läbida ajurakkude karmi välispinda ja lahti harutada väärarenenud valke, mis põhjustavad Parkinsoni tõbe, Lewy keha dementsust ja muid kahjulikest valkudest põhjustatud neurokognitiivseid häireid.

Uuring, mis avaldati 19. juulil ajakirjas Nature Communications, sündis Johns Hopkins Medicine'i teadlaste, keda juhib Ph.D. Xiaobo Mao, ja Michigani ülikooli Ann Arbori teadlaste vahel. Nende eesmärk oli leida uut tüüpi ravimeetod, mis võiks olla suunatud alfa-sünukleiiniks nimetatavate väära kujuga valkudele, mis kipuvad kokku kleepuma ja ajurakkude sisemist tööd häirima. Uued tõendid on näidanud, et alfa-sünukleiini tükid võivad levida soolestikust või ninast ajju, põhjustades haiguse progresseerumist.

Teoreetiliselt võivad antikehad keskenduda alfa-sünukleiini valkude kleepimisele, kuid patogeenidega võitlevatel ühenditel on raske ajurakkude väliskestast läbi tungida. Ajurakkude kõvade katete läbisurumiseks valisid teadlased nanokehad, antikehade väiksema versiooni.

Traditsiooniliselt ei saa väljaspool rakku loodud nanokehad raku sees sama funktsiooni täita. Seega pidid teadlased nanokehi toetama, et need ajurakus stabiilsena püsiksid. Selleks muutsid nad nanokehi geneetiliselt, et vabastada need keemilistest sidemetest, mis tavaliselt rakus lagunevad. Katsed näitasid, et ilma sidemeteta jäi nanokeha stabiilseks ja suutis endiselt seostuda valesti vormitud alfa-sünukleiiniga.

Meeskond valmistas seitse sarnast tüüpi nanokehasid, mida tuntakse PFFNB-dena, mis võivad seostuda alfa-sünukleiini tükkidega. Nende loodud nanokehadest on üks -; PFFNB2-; tegi parimat tööd alfa-sünukleiini tükid, mitte üksikud alfa-sünukleiini molekulid või monomeerid. Alfa-sünukleiini monomeersed versioonid ei ole kahjulikud ja neil võivad ajurakkudes olla olulised funktsioonid. Uurijad pidid ka kindlaks tegema, kas PFFNB2 nanokeha võib jääda ajurakkudes stabiilseks ja toimida. Meeskond leidis, et PFFNB2 oli elus hiire ajurakkudes ja -koes stabiilne ning näitas tugevat afiinsust alfa-sünukleiini tükkide, mitte üksikute alfa-sünukleiini monomeeride suhtes.

Täiendavad testid hiirtel näitasid, et PFFNB2 nanokeha ei saa takistada alfa-sünukleiini kogunemist tükkideks, kuid see võib häirida ja destabiliseerida olemasolevate tükkide struktuuri.

Märkimisväärselt indutseerisime PFFNB2 ekspressiooni ajukoores ja takistasime alfa-sünukleiini tükkide levikut hiire ajukooresse, piirkonda, mis vastutab tunnetuse, liikumise, isiksuse ja muude kõrgemat järku protsesside eest.

Ramhari Kumbhar, Ph.D., Johns Hopkinsi ülikooli meditsiinikooli kaasautor, järeldoktor

"PFFNB2 edu kahjulike alfa-sünukleiini tükkide sidumisel üha keerukamates keskkondades viitab sellele, et nanokeha võib olla võti, mis aitab teadlastel neid haigusi uurida ja lõpuks uusi ravimeetodeid välja töötada," ütleb neuroloogia dotsent Mao.

Allikas:

Johns Hopkinsi meditsiin