Болезнь Альцгеймера – крепкий орешек в медицинской науке и практике. Ежегодно выделяются огромные бюджеты на поиски препаратов от нее, крупнейшие и авторитетнейшие научные центры мира без устали проводят эксперименты в пробирках и на животных, занимаются компьютерным моделированием, привлекают искусственный интеллект.
Справедливости ради признаем, что достижения на этом пути есть, однако до сих пор не создано такого препарата, который позволил бы нам говорить о победе над этим тяжелым недугом. Между тем, в связи с ростом продолжительности жизни и старением населения, деменцию (а болезнь Альцгеймера – самая распространенная ее форма) стали называть «тихой эпидемией». К 2050 году количество живущих с деменцией людей, по прогнозам ученых, достигнет 152,8 миллионов.
Не так давно появились препараты леканемаб и донанимаб, представляющие собой моноклональные антитела, которые способны в значительной степени очистить мозг пациента от скоплений токсичных белков и тем самым замедлить деменцию. Проблема, однако, в том, что эти препараты чрезвычайно дороги и, что еще важнее, ряд экспертов озабочен их побочными эффектами, которые могут перевесить их пользу.
В новом исследовании ученые Техасского университета представляют весьма интересную разработку – назальный спрей от болезни Альцгеймера, который способен снизить воспалительный процесс в мозге и таким образом замедлить развитие заболевания.
Мышиный Альцгеймер
Ключевую роль в иммунитете мозга играют микроглиальные клетки и астроциты. В здоровом мозге они защищают нейроны и очищают мозг от поврежденной нервной ткани.
Что такое микроглиальные клетки и астроциты
Астроцит – тип нейроглиальной клетки звездчатой формы с многочисленными отростками. Совокупность астроцитов называется астроглией. Астроциты выполняют ряд функций, включая репаративную: при повреждении нервной ткани они могут преобразовываться в нейроны.
Микроглия – это резидентные макрофаги центральной нервной системы, способные к активному захвату и перевариванию остатков погибших клеток и других чужеродных или токсичных для мозга частиц.
При болезни Альцгеймера эти клетки первоначально заняты очисткой тканей от бета-амилоидных бляшек, но постепенно микроглия становится чрезмерно активной, вызывая воспаление и разрушая нервные клетки.
Как решить эту проблему?
Техасские ученые вывели специальную мышиную модель врожденной болезни Альцгеймера для того, чтобы проверить созданный ими назальный спрей, содержащий внеклеточные везикулы, полученные из нейрональных стволовых клеток и обладающие противовоспалительным эффектом.
Что такое внеклеточные везикулы, и на что они влияют
Внеклеточные везикулы – это крошечные внеклеточные пузырьки, выделяемые клетками различных тканей или органов в окружающую их среду. Они найдены в различных жидкостях организма, в том числе в плазме крови, моче, слюне, амниотической жидкости, грудном молоке. В настоящее время ученые активно исследуют применение внеклеточных везикул для лечения самых разных патологий, таких как окислительный стресс, ишемическое и реперфузионное повреждение тканей и органов, опухолевый рост и других.
Интересно, что трансплантация нейрональных стволовых клеток в мозг на животной модели уже была опробована учеными и дала неплохие результаты в лечении неврологических заболеваний у их лучших помощников – мышей, однако такой подход к лечению человека весьма проблематичен по соображениям безопасности.
Другое дело – назальный спрей. Препарат проникнет в мозг самостоятельно, и необходимость хирургии для трансплантации отпадает.
Мишень воздействия препарата – иммунные клетки, чью активность необходимо подавить. Это, в свою очередь, должно сократить залежи вредных белков в мозге.
Мыши сдают экзамены
Генетически модифицированным трехмесячным мышам ученые ввели через нос две дозы спрея либо плацебо. Через 72 часа после второй дозы экспериментаторы подвергли эвтаназии пятерых мышей, чтобы оценить количество микроглии и астроцитов, а также уровни их активности.
Через три недели после второй дозы оставшиеся мыши сдавали экзамены, включавшие ряд поведенческих тестов. Ученые проверяли, повлиял ли препарат на когнитивные навыки животных.
Тесты проводились регулярно в течение следующего месяца, а затем и эти мыши были подвергнуты эвтаназии, к сожалению, необходимой, чтобы отследить изменения в мозге.
Нужно иметь в виду, что эти мыши с Альцгеймером, как правило, демонстрируют характерные признаки болезни, такие как амилоидные бляшки, повышенную активность микроглии и нейровоспаление к тому времени, как им исполнится 4,5 месяца. В более раннем возрасте, однако, они имеют адекватные когнитивные способности, что было подтверждено предварительными тестами до начала эксперимента.
В возрасте 4,5 месяцев те мыши, которые получили лечение, демонстрировали сокращение кластеров микроглиальных клеток и сниженное нейровоспаление. Кроме того, у них было меньше амилоидных бляшек, чем у группы, получавшей плацебо.
Интересно, что снижение воспаления более всего было заметно в гиппокампе – области мозга, отвечающей за память и обучение, а именно они страдают при болезни Альцгеймера.
В поведенческих тестах пролеченные самки и самцы продемонстрировали гораздо лучшие показатели, чем их собратья, получившие плацебо. Например, они существенно дольше исследовали объекты в новой локации по сравнению с объектами в знакомой локации, а также отличали знакомые объекты от незнакомых.
Кроме того, ученые провели эксперимент, продемонстрировавший, что нелеченые мыши страдали расстройством настроения. В клетки экспериментальных мышей и мышей группы плацебо поместили сосуды с обычной питьевой водой и с водой, подслащенной сахарозой. Если мышки экспериментальной группы были готовы порадовать себя и предпочитали сладкую воду, то их сородичам с мышиным Альцгеймером было все равно, какую воду пить. Ангедония, то есть неспособность получать удовольствие – тоже характерная черта болезни Альцгеймера у человека.
А вдруг и это небезопасно?
Назальный спрей показал хороший профиль безопасности: он не повлиял на способность микроглии к фагоцитозу, то есть к поглощению токсичных молекул, включая бета-амилоид, потому что он не привел к чрезмерной активации микроглии. Это очень хорошая новость.
Эксперты, однако, призывают не торопиться с выводами. Пока не очень ясно, какие отложенные эффекты может произвести препарат. Как говорят ученые, нужно смотреть, что будет дальше: как поведут себя иммунные клетки с измененными функциями, не повлияют ли они на другие типы клеток неожиданным образом. При проведении клинических испытаний спрея необходимо будет тщательно мониторить побочные явления иммунного характера, а также любые другие негативные эффекты.
Впрочем, даже с этими оговорками работа ученых Техасского университета является важным прорывом на пути к победе над деменцией. Важная часть эксперимента – это использование нового метода доставки препарата от болезни Альцгеймера в мозг. Уже ясно, что назальные спреи могут быть вполне эффективными при том, что они не связаны с дополнительными усилиями врачей или болезненными и опасными процедурами для пациентов.
Источники:
Could an innovative nasal spray delay Alzheimer’s by 10 years or more?
Коллажи Дмитрия ПЕТРОВА
