Наночастицы помогли восстановить нейроны и память при болезни Альцгеймера
Однократная инъекция наночастиц помогла восстановить когнитивные функции у мышей с моделью болезни Альцгеймера. Исследование американских ученых опубликовано в журнале Cell Biomaterials. Разработанный препарат доставляет в мозг вещества, которые подавляют белок PTBP1 и запускают превращение поддерживающих клеток в новые нейроны.
Астроциты превратили в новые нейроны
При болезни Альцгеймера мозг постепенно теряет нервные клетки, в том числе в гиппокампе, который играет важную роль в памяти и обучении. Обычно организм не успевает восполнять эти потери.
Исследователи решили использовать для восстановления мозга астроциты. Это клетки, которые окружают нейроны и помогают им нормально работать. При определенных условиях астроциты способны менять свойства и превращаться в нервные клетки.
Главным препятствием оказался белок PTBP1. Он связывается с молекулами РНК внутри астроцитов и мешает им приобретать свойства нейронов. Поэтому ученые попытались снизить количество этого белка непосредственно в мозге.
«Новые нейроны могут созреть и выжить. Мы также подтвердили значительно более высокую плотность нейронов в мозге мышей, подвергшихся лечению».», — говорит ведущий автор исследования Пейшэн Сюй, фармацевтический исследователь из Университета Южной Каролины.
Наногель доставил препарат через защиту мозга
Для доставки использовали систему Nano-ERASER. Она представляет собой наногель, способный переносить специальные антитела к PTBP1 через гематоэнцефалический барьер — защитную систему, которая ограничивает попадание многих веществ из крови в мозг.
После доставки препарат подавлял активность PTBP1. Это создавало условия для преобразования астроцитов в нейроны.
Эксперимент провели на взрослых мышах с признаками нейродегенерации и на животных без таких изменений. Через несколько недель после лечения у мышей с моделью болезни Альцгеймера увеличилось количество нейронов, а поведение стало заметно меняться.
«После всего двух инъекций эти мыши стали умнее, — говорит Сюй. — Даже после одной инъекции мы уже заметили, что поведение этих мышей отличается от поведения мышей, не подвергавшихся лечению».
Мыши снова начали строить гнезда
Одним из тестов стала способность животных строить гнезда. Для мышей это естественное поведение, которое ухудшается при когнитивных нарушениях. После лечения животные справлялись с этой задачей гораздо лучше.
Они также успешнее проходили лабиринты, что указывает на улучшение памяти и способности ориентироваться в пространстве.
При этом исследователи пока не утверждают, что метод сможет лечить болезнь Альцгеймера у людей. Эксперимент показал, что подавление PTBP1 с помощью наногеля может стимулировать появление новых нейронов и сопровождаться улучшением поведения у мышей.
Следующим этапом станет проверка того, насколько стабильно работают новые клетки, как долго сохраняется эффект и насколько безопасна такая терапия. До испытаний на людях технологии предстоит пройти еще несколько этапов исследований.
