Κατηγορία: Επιστημονικά Νέα

Μια αναίμακτη τεχνική που επιτρέπει στα φάρμακα να φτάνουν στον εγκέφαλο αλλάζει τα δεδομένα στη θεραπεία από τους πιο επιθετικούς παιδικούς όγκους. Στο Columbia, δύο Έλληνες επιστήμονες ενώνουν δυνάμεις σε μια προσέγγιση που σπάει τον αιματοεγκεφαλικό φραγμό με εστιακούς υπερήχους και φέρνει την καινοτομία στην κλινική πράξη. Τα πρώτα αποτελέσματα είναι ενθαρρυντικά και ανοίγουν δρόμους για ενήλικες και νευροεκφυλιστικές παθήσεις.

Νέους ορίζοντες στη θεραπεία των πιο επιθετικών εγκεφαλικών όγκων στην παιδική ηλικία ανοίγει μια πρωτοποριακή μέθοδος εστιακών υπερήχων που εφαρμόζεται στο Columbia University από δύο κορυφαίους Έλληνες επιστήμονες: τη βιοϊατρική μηχανικό Ελίζα Κονοφάγου και τον παιδοογκολόγο Στέργιο Ζαχαρούλη. Η τεχνική επιτρέπει την αναίμακτη και στοχευμένη διείσδυση φαρμάκων στον εγκέφαλο, ξεπερνώντας το μεγαλύτερο εμπόδιο της σύγχρονης νευρο-ογκολογίας: τον αιματοεγκεφαλικό φραγμό.

Η επονομαζόμενη «φυσική άμυνα» του εγκεφάλου προστατεύει τον οργανισμό από παθογόνα, όμως λειτουργεί και ως τείχος απέναντι σε αντικαρκινικά φάρμακα που, χωρίς τεχνολογική υποστήριξη, δεν φτάνουν ποτέ στον στόχο τους. Η Δρ Ελίζα Κονοφάγου, βιοιατρική μηχανικός, καθηγήτρια στο Τμήμα Νευροχειρουργικής Ακτινολογίας και Βιοιατρικής Μηχανικής του Columbia, ανέπτυξε μια τεχνική που, με εστιακούς υπερήχους και τη βοήθεια μικροφυσαλίδων, δημιουργεί παροδικά «παράθυρα» στον φραγμό, επιτρέποντας στο φάρμακο να εισέλθει στον ιστό σε θεραπευτικές συγκεντρώσεις. Ο Δρ Ζαχαρούλης και η ομάδα του στο Ιατρικό Κέντρο Irving αναλαμβάνουν το κλινικό σκέλος: ποιο φάρμακο θα δοθεί, σε ποιον, σε ποια δοσολογία και σε ποιους συνδυασμούς, όπως εξηγεί μιλώντας στο Πρακτορείο FM και στην Τάνια Μαντουβάλου.

Επιθετικοί όγκοι εγκεφάλου

Τα πρώτα αποτελέσματα δημοσιεύθηκαν στις 26 Νοεμβρίου στο Science Translational Medicine και αφορούν τρία παιδιά με από τους πιο επιθετικούς όγκους του παιδικού εγκεφάλου. Η μαγνητική επιβεβαίωσε ότι η τεχνική «ανοίγει» τον φραγμό και ότι το φάρμακο φτάνει πράγματι εκεί που μέχρι σήμερα δεν έφτανε. Και τα τρία παιδιά υπερέβησαν τον κρίσιμο χρόνο των 12 μηνών, ενώ δύο παρουσίασαν σημαντική κλινική βελτίωση και αναβάθμιση της καθημερινής λειτουργικότητας. Αν και η πλήρης ίαση δεν μπορεί ακόμη να διατυπωθεί, οι ενδείξεις είναι αρκετά ισχυρές ώστε να μιλούν οι ειδικοί για αλλαγή «παραδείγματος».

Οι εγκεφαλικοί όγκοι στην παιδική ηλικία διαγιγνώσκονται διεθνώς με ρυθμό περίπου 50.000 νέων περιπτώσεων τον χρόνο, με μια διακριτική αλλά σταθερή αύξηση της τάξεως του 0,7% τις τελευταίες δύο δεκαετίες. Τα μισά παιδιά χάνουν τη μάχη, ενώ οι όγκοι του εγκεφάλου παραμένουν η συχνότερη αιτία θανάτου από συμπαγείς όγκους στην παιδική ηλικία. Οι λόγοι της αύξησης δεν έχουν πλήρως διευκρινιστεί· η γενετική προδιάθεση συνδυάζεται με περιβαλλοντικούς παράγοντες που επηρεάζουν την κύηση, χωρίς να έχουν ακόμη χαρτογραφηθεί με ακρίβεια.

Η νέα τεχνική απευθύνεται κυρίως στα διάχυτα γλοιώματα της γέφυρας (DIPG) – όγκους πρακτικά μη χειρουργήσιμους που προκαλούν ταχεία επιδείνωση και συνήθως θάνατο εντός έτους. Το συγκριτικό πλεονέκτημα των υπερήχων είναι ότι η διαδικασία είναι ανώδυνη, χωρίς αναισθησία και διαρκεί περίπου 15 λεπτά, ενώ «σημαδεύει» την πάθηση ακριβώς εκεί που πρέπει. Παράλληλα, η ομάδα αξιοποιεί εργαλεία τεχνητής νοημοσύνης, τόσο για την επιλογή φαρμάκων και συνδυασμών, όσο και για την πρόβλεψη ανταπόκρισης.

Το μέλλον της θεραπείας

Η επόμενη φάση αφορά την επέκταση της μεθόδου σε ενήλικες και σε άλλες παθήσεις, όπου ο αιματοεγκεφαλικός φραγμός μπλοκάρει αποτελεσματικές θεραπείες. Η νόσος Πάρκινσον και το Αλτσχάιμερ βρίσκονται ήδη στο ερευνητικό πεδίο, ενώ κλινικές δοκιμές σχεδιάζονται για γλοιοβλαστώματα και μεταστατικούς όγκους του εγκεφάλου από καρκίνο πνεύμονα και άλλα συμπαγή όργανα.

Ο πυρήνας της φιλοσοφίας του Δρ Ζαχαρούλη είναι σαφής: το μέλλον της θεραπείας «γέρνει» προς τα φάρμακα και λιγότερο προς το νυστέρι. Οι περισσότεροι εγκεφαλικοί όγκοι είναι διάχυτοι, σαν «δαντέλα» μέσα στον ιστό, και ακόμη κι όταν αφαιρεθούν χειρουργικά, υποτροπιάζουν. Νέες τεχνολογίες, όπως καθετήρες και αντλίες υποδόριας έγχυσης, επιτρέπουν συνεχή ενδοεγκεφαλική χορήγηση φαρμάκων χωρίς επανειλημμένες επεμβάσεις, ενώ η τεχνητή νοημοσύνη υπόσχεται να επιταχύνει την ανακάλυψη μορίων και την εκτέλεση κλινικών μελετών.

Όμως ο τελικός στόχος ξεπερνά το εργαστήριο. «Η γνώση πρέπει να διαχέεται», υπογραμμίζει ο Έλληνας παιδοογκολόγος. «Δεν έχει νόημα η πρόοδος να μένει στο Columbia. Στόχος είναι τα παιδιά όλου του κόσμου και πρώτα απ’ όλα τα παιδιά στην Ελλάδα να έχουν πρόσβαση». Ήδη εξαγγέλλονται κινήσεις μεταφοράς τεχνογνωσίας στη χώρα μας, ώστε η καινοτομία να αποκτήσει εθνικό αποτύπωμα.

Ακολουθεί το κείμενο της συνέντευξης :

Ερ: Κατ’ αρχάς θα ήθελα να μας πείτε σε τι συχνότητα εμφανίζονται οι εγκεφαλικοί όγκοι σε παιδιά.

Απ:Οι εγκεφαλικοί όγκοι σε παιδιά τα τελευταία χρόνια δείχνουν μία ανεπαίσθητη αύξηση γύρο στο 0,7% ετησίως, η οποία είναι σταθερή τα τελευταία 10-20 χρόνια, όπως ισχύει για τους περισσότερους παιδικούς καρκίνους. Ωστόσο αυτή η αύξηση δεν είναι δραματική, όπως αυτή που παρατηρείται σε ορισμένους καρκίνους νέων ενηλίκων. Παρόλα αυτά εξακολουθεί να αποτελεί μεγάλο πρόβλημα, γιατί δεν δεν έχουμε κάνει μεγάλη πρόοδο στο ποσοστό ιάσεων. Συνολικά ανά τον κόσμο έχουμε 50.000 καινούργιες διαγνώσεις κάθε χρόνο, εκ των οποίων δυστυχώς τα μισά παιδιά χάνονται. Οι όγκοι στον εγκέφαλο είναι η πιο συχνή αιτία θανάτου από συμπαγείς όγκους σε παιδιά.

Ερ: Πού οφείλεται αυτή η αύξηση;

Απ: Σε συνδυασμό γενετικών και περιβαλλοντικών παραγόντων. Η βλάβη σε αυτούς τους όγκους συνήθως ξεκινά σε γενετικό επίπεδο, κατά τη διάρκεια της εγκυμοσύνης. Αλλά ποιοι είναι οι περιβαλλοντικοί παράγοντες που επηρεάζουν την έγκυο κατά τη διάρκεια της κύησης, αυτό δεν είναι ακόμη γνωστό.

Ερ: Σε τι αφορά η μέθοδος που αναπτύσσετε με την Δρ Ελίζα Κονοφάγου;

Απ: Ένας από τους λόγους που δεν έχουμε μεγάλη πρόοδο στη θεραπεία των όγκων αυτών, είναι ότι τα φάρμακα δεν φτάνουν στο στόχο τους. Για να σκοτώσουμε τα καρκινικά κύτταρα, πρέπει το φάρμακο να έχει συγκεκριμένα επίπεδα συγκέντρωσης. Ο εγκέφαλος έχει μία φυσική προστασία, που λέγεται αιματοεγκεφαλικός φραγμός, ο οποίος λειτουργεί σαν τείχος, το οποίο αποτρέπει φάρμακα να περάσουν μέσα στον εγκέφαλο σε υψηλές συγκεντρώσεις.

Σε ένα φυσιολογικό εγκέφαλο αυτό είναι πολύ προστατευτικό, για βαριές λοιμώξεις, ή βακτήρια πχ. Για τα φάρμακα όμως, είναι πρόβλημα και αυτό το πρόβλημα βλέπουμε ότι μπορούμε να λύσουμε, με τη συνάδελφό μου Ελίζα Κονοφάγου, η οποία δημιούργησε αυτή την καινούργια τεχνική, με την οποία μπορούμε και διαπεράσουμε τον αιματοεγκεφαλικό φραγμό , χρησιμοποιώντας συχνότητες εστιακών υπέρηχων. Μοιάζει σαν να δημιουργούν κενά στον αιματοεγεκεφαλικό φραγμό (ουσιαστικά δημιουργούν διαχωρισμό κυττάρων), έτσι ώστε τα φάρμακα να μπορέσουν να περάσουν σε υψηλές συγκεντρώσεις. Οι συχνότητες των υπερήχων που χρησιμοποιεί η κυρία Κονοφάγου, με τη βοήθεια ενδοφλέβιας χορήγησης μικροφυσαλίδων περνούν μέσα από το οστό σε τέτοιο βαθμό, που αναγκάζουν τα κύτταρα αυτού του τείχους να αρχίζουν να αραιώνουν. Με αυτό τον τρόπο τα φάρμακα μπορούν και διαπερνούν το τείχος και φτάνουν στο στόχο τους με επιτυχία.

Ερ: Γιατί θεωρείται πρωτοποριακή αυτή η μέθοδος;

Απ: Γιατί είναι αναίμακτη, γίνεται χωρίς αναισθησία, είναι ανώδυνη, διαρκεί μόλις 15 λεπτά και μπορούμε να δώσουμε το φάρμακο σε υψηλές συγκεντρώσεις, το οποίο φτάνει στο στόχο του, ακριβώς στην περιοχή που θέλουμε. Η μέθοδος απευθύνεται στους πιο δύσκολους όγκους που υπάρχουν στον άνθρωπο, οι οποίοι λέγονται διάχυτα γλοιώματα της γέφυρας, δεν είναι χειρουργήσιμοι καθώς βρίσκονται σε ένα πολύ ευαίσθητο σημείο του εγκεφάλου και προκαλούν στα παιδιά προοδευτική παράλυση και θάνατο μέσα σε 12 μήνες, χωρίς να αποκλείονται οι εξαιρέσεις, σε ένα πολύ μικρό βαθμό.

Πρόκειται για μία υψηλής ακρίβειας τεχνολογία, στην οποία εμείς προσφέρουμε το κλινικό μέρος. Η ομάδα μου αποτελείται από πολλές ειδικότητες, μεταξύ των οποίων βιολόγοι, ακτινοφυσικοί αλλά και επιστήμονες της βιοπληροφορικής, οι οποίοι γνωρίζουν καλά πώς να χρησιμοποιούν τα καινούργια εργαλεία της τεχνητής νοημοσύνης, για να προβλέπουν στο συγκεκριμένο όγκο, ποιοι θα είναι οι ιδανικοί συνδυασμοί φαρμάκων.

Ερ: Η τεχνητή νοημοσύνη τι ρόλο θεωρείτε ότι θα παίξει στον καρκίνο την επόμενη δεκαετία αν όχι πενταετία;

Απ: Τεράστιο ρόλο. Η τεχνητή νοημοσύνη μέσα στην επόμενη πενταετία επαναστατικά θα επιδράσει στην ταχύτητα με την οποία ανακαλύπτουμε καινούργια φάρμακα, στην ταχύτητα με την οποία βρίσκουμε καινούργιους στόχους για τα καινούργια φάρμακα, αλλά και στην ταχύτητα που τρέχουμε κλινικές μελέτες για τις οποίες παλιά χρειαζόμασταν πέντε χρόνια, ενώ τώρα μόλις ένα. Η πρόοδος που αναμένουμε μέσα στα επόμενα πέντε χρόνια είναι πολύ μεγάλη για όλους τους καρκίνους.

Ερ: Σε πόσα παιδιά έχει εφαρμοστεί η μέθοδος σας;

Απ: Αυτό που δημοσιεύσαμε στο «Science Translational Medicine» την Τετάρτη 26 Νοεμβρίου, αφορά τα πρώτα τρία παιδιά, στα οποία φάνηκε και στη μαγνητική ότι μπορούμε να εφαρμόσουμε αυτή τη μέθοδο και να λύσουμε το πρόβλημα του αιματοεγκεφαλικού φραγμού. Αποδείξαμε ότι το φάρμακο μπορεί να φτάσει σε υψηλές συγκεντρώσεις στον εγκέφαλο και όλα τα παιδιά είχαν ένα θετικό, αλλά παροδικό αποτέλεσμα. Τα δύο από τα τρία είχαν μία μεγάλη κλινική βελτίωση. Και τα τρία παιδιά έχουν ξεπεράσει κατά πολύ τους 12 μήνες, με πολύ καλύτερη ποιότητα ζωής από πλευράς συμπτωμάτων και λειτουργικότητας.

Ερ: Ενδέχεται αυτά τα παιδιά να ιαθούν πλήρως;

Απ: Όχι, είναι πολύ νωρίς ακόμα να το πούμε αυτό, διαθέτοντας πολύ μικρό ασθενών και γνωρίζοντας παράλληλα πόσο δύσκολη είναι η πάθηση. Όμως, δεν είμαστε πολύ μακριά με τις καινούργιες μεθόδους που έχουμε στην ανακάλυψη φαρμάκων και στο ποιοι είναι οι σωστοί συνδυασμοί.

Ερ: Τη στιγμή που φαίνεται να πηγαίνει καλά αυτή η μέθοδος σε παιδιά, αναμένεται να έχει ένδειξη και για ενήλικες;

Απ: Σαφέστατα. Ήδη, σχεδιάζουμε τις επόμενες μελέτες για επιθετικούς όγκους στον εγκέφαλο παιδιών, αλλά και ενηλίκων, καθώς επίσης και για άλλες νόσους.

Ερ:Για ποιες άλλες παθήσεις ανοίγει δρόμους;

Απ: Για όλες τις νευρολογικές παθήσεις, στις οποίες ο αιματοεγκεφαλικός φραγμός εμποδίζει την επαρκή συγκέντρωση φαρμάκων, μέσα στον εγκέφαλο. Οι κύριες νευρολογικές παθήσεις είναι η νόσος Πάρκινσον και το Αλτσχάιμερ, για τα οποία η κ. Κονοφάγου ήδη διεξάγει μελέτες. Θα πρέπει να επισημάνω ότι υπάρχουν πάρα πολλά φάρμακα, τα οποία ανακαλύπτονται συνεχώς για άλλες παθήσεις, αλλά η ανάπτυξη τους σταματάει, μετά από το εύρημα ότι δεν μπορούν να περάσουν τον αιματογεγκεφαλικό φραγμό. Εμείς ανοίγουμε τη πόρτα πλέον σε αυτό και όλα τα καινούργια φάρμακα θα μπορούν να χορηγηθούν, χωρίς αυτό τον περιορισμό.

Ερ: Σε ποιους άλλους καρκίνους έχει ένδειξη η μέθοδος;

Απ: Σε εγκεφαλικούς όγκους ενηλίκων, όπως γλοιοβλαστώματα και σε μεταστατικούς καρκίνους στον εγκέφαλο, από καρκίνο του πνεύμονα, ή από άλλα συμπαγή όργανα.

Ερ: Το μέλλον για την αντιμετώπιση των εγκεφαλικών όγκων εκτιμάτε ότι ακουμπά στα φάρμακα περισσότερο και λιγότερο στη χειρουργική παρέμβαση; Γιατί ως μη γιατρός αντιλαμβάνομαι το γλοίωμα ως μία δαντέλα στον εγκέφαλο, που είναι αδύνατον να εξαιρεθεί.

Απ: Η ερώτησή σας είναι καταπληκτική γιατί θίγει ακριβώς το μεγαλύτερο πρόβλημα που έχουμε, όχι μόνο στη φύση των όγκων του εγκεφάλου, αλλά και στη λάθος προσέγγιση, την οποία έχουμε επιλέξει όλες αυτές τις δεκαετίες. Αυτό που κάνουμε εμείς και το οποίο επεκτείνουμε και σε άλλες μεθόδους εγχύσεων φαρμάκων στον εγκέφαλο, είναι ότι χρησιμοποιούμε τις νέες τεχνολογίες. Όταν συναντήθηκα με τη συμπατριώτισσα μου την Ελίζα, αυτή η τεχνολογία εστιαζόταν κυρίως στο Αλτσχάιμερ και στην νόσο Πάρκινσον.

Με τις νευροχειρουργικές ομάδες με τις οποίες δουλεύω χρησιμοποιούμε καινούργιες τεχνολογίες , για εγχύσεις μέσω καθετήρων και μέσω αντλιών κάτω από το δέρμα, οι οποίες επιτρέπουν συνεχή έγχυση φαρμάκων κατευθείαν στον εγκέφαλο, χωρίς αναισθησία ή επανειλημμένες χειρουργικές επεμβάσεις. Γιατί δυστυχώς όπως είπατε, οι περισσότεροι όγκοι είναι μη χειρουργήσιμοι. Ή όταν χειρουργούνται υπάρχει πάντα ένας μικροσκοπικός ή διάχυτος όγκος, ο οποίος αναγκαστικά θα υποτροπιάσει. Άρα χρειάζονται κάτι περισσότερο από μία απλή χειρουργική αφαίρεση. Και μαζί με το φάρμακο χρειάζεται καλύτερη τεχνολογία. Τώρα με τη βοήθεια της τεχνητής νοημοσύνης αναμένεται ότι αυτή η προσέγγιση νέων τεχνολογιών μαζί με φάρμακα θα εκτινάξει την ταχύτητα με την οποία αντιμετωπίζεται το πρόβλημα.

Ερ: Αυτή την τεχνογνωσία θα την μοιραστείτε με συναδέλφους σας;

Απ: Όλη αυτή η τεχνογνωσία είναι καλό να διαχέεται. Δεν έχει νόημα να κάνουμε την οποιαδήποτε πρόοδο αποκλειστικά στο Columbia. Νόημα έχει να επιτρέψουμε σε παιδιά από όλο τον κόσμο να έχουν πρόσβαση σε αυτές τις θεραπείες, και φυσικά στα παιδιά στην Ελλάδα. Θα γίνουν πολύ μεγάλες προσπάθειες να μεταφέρουμε αυτές τις γνώσεις πρωτίστως στην Ελλάδα.

Πηγη: https://healthpharma.gr/

Νανοσωματίδια που διεγείρουν το ανοσοποιητικό σύστημα για να επιτεθεί σε όγκους των ωοθηκών ανέπτυξαν ερευνητές του MIT.

Η ανοσοθεραπεία του καρκίνου, μια προσέγγιση που χρησιμοποιεί φάρμακα που διεγείρουν τα ανοσοκύτταρα του οργανισμού ώστε να επιτεθούν στους όγκους, αποτελεί μια ελπιδοφόρα στρατηγική για τη θεραπεία πολλών τύπων καρκίνου. Ωστόσο, δεν είναι αποτελεσματική για ορισμένους όγκους, όπως τον καρκίνο των ωοθηκών, όπου οι όγκοι διαθέτουν πολλούς μηχανισμούς καταστολής του ανοσοποιητικού συστήματος.

Για να επιτύχουν καλύτερη απόκριση, ερευνητές του MIT σχεδίασαν νέα νανοσωματίδια που μπορούν να μεταφέρουν απευθείας στους όγκους των ωοθηκών ένα μόριο που διεγείρει το ανοσοποιητικό σύστημα, γνωστό ως IL-12. Όταν χορηγείται μαζί με φάρμακα ανοσοθεραπείας που ονομάζονται αναστολείς σημείων ελέγχου (checkpoint inhibitors), η IL-12 βοηθά το ανοσοποιητικό σύστημα να εξαπολύσει επίθεση στα καρκινικά κύτταρα.

Το 2022 οι ίδιοι ερευνητές είχαν αναπτύξει νανοσωματίδια που μπορούσαν να μεταφέρουν την IL-12 απευθείας στα καρκινικά κύτταρα, επιτρέποντας τη χορήγηση υψηλότερων δόσεων χωρίς τις παρενέργειες που συνοδεύουν την έγχυση του φαρμάκου. Ωστόσο, εκείνα τα σωματίδια είχαν την τάση να απελευθερώνουν το φάρμακό τους πολύ γρήγορα, μειώνοντας την αποτελεσματικότητα της ανοσολογικής απόκρισης.

Στη νέα μελέτη, οι ερευνητές τροποποίησαν τα νανοσωματίδια ώστε η IL-12 να απελευθερώνεται πιο σταδιακά, μέσα σε περίπου μία εβδομάδα, χρησιμοποιώντας διαφορετικό χημικό συνδετικό παράγοντα για να συνδέσουν την IL-12 με τα σωματίδια.

Μελετώντας μοντέλα ποντικών με καρκίνο των ωοθηκών, οι ερευνητές εντόπισαν ότι αρχικά τα νανοσωματίδια με IL-12 από μόνα τους εξάλειψαν τους όγκους στο 30% των ποντικών. Όταν συνδυάστηκαν με αναστολείς σημείων ελέγχου, πάνω από το 80% των ποντικών θεραπεύτηκαν πλήρως, ακόμη και σε μοντέλα ιδιαίτερα ανθεκτικά στα φάρμακα της ανοσοθεραπείας ή της χημειοθεραπείας που συνήθως χρησιμοποιούνται στον καρκίνο των ωοθηκών.

Επιπλέον, όταν τα ποντίκια εκτέθηκαν εκ νέου σε καρκινικά κύτταρα πέντε μήνες μετά την αρχική θεραπεία, προκειμένου να προσομοιωθεί η επανεμφάνιση του όγκου, τα ανοσοκύτταρά τους θυμήθηκαν τις πρωτεΐνες του όγκου και τις εξουδετέρωσαν ξανά.

Τα μοντέλα καρκίνου που χρησιμοποιήθηκαν ήταν μεταστατικά, οπότε οι όγκοι δεν αναπτύχθηκαν μόνο στις ωοθήκες αλλά και στην περιτοναϊκή κοιλότητα, που περιλαμβάνει τα έντερα, το συκώτι, το πάγκρεας και άλλα όργανα. Ακόμη και οι πνεύμονες παρουσίαζαν καρκινικές εστίες.

Οι ερευνητές συνεργάζονται τώρα με το Κέντρο Τεχνολογικής Καινοτομίας Deshpande του MIT για τη δημιουργία μιας νεοφυούς εταιρείας που θα αναπτύξει περαιτέρω την τεχνολογία των νανοσωματιδίων.

Η έρευνα δημοσιεύθηκε σήμερα στο περιοδικό «Nature Materials».

Πηγη: https://www.insider.gr/

Επιστήμονες του Πανεπιστημίου του Σίδνεϊ εντόπισαν έναν «χάρτη πόνου» στο εγκεφαλικό στέλεχος που ελέγχει τον πόνο σε συγκεκριμένες περιοχές του σώματος. Η ανακάλυψη αυτή θα μπορούσε να οδηγήσει σε θεραπείες ακριβείας χωρίς οπιοειδή, που θα βασίζονται στο κανναβινοειδές σύστημα του ίδιου του εγκεφάλου.

Ερευνητές του Πανεπιστημίου του Σίδνεϊ αποκάλυψαν ένα δίκτυο στο εγκεφαλικό στέλεχος που διαχειρίζεται τον πόνο με διαφορετικό τρόπο ανάλογα με το σημείο του σώματος όπου εμφανίζεται. Χρησιμοποιώντας την ανακούφιση του πόνου με εικονικό φάρμακο, ανακάλυψαν ένα σύστημα που μοιάζει με χάρτη και ρυθμίζει με ακρίβεια τον έλεγχο του πόνου για συγκεκριμένες περιοχές, όπως το πρόσωπο, τα χέρια ή τα πόδια. Τα ευρήματα θα μπορούσαν να οδηγήσουν σε ασφαλέστερες και ακριβέστερες θεραπείες για τον πόνο, που αποφεύγουν τους κινδύνους των θεραπειών με ο

Το εγκεφαλικό στέλεχος λειτουργεί ως η κύρια οδός επικοινωνίας μεταξύ του εγκεφάλου και του νωτιαίου μυελού, κατευθύνοντας τα σήματα που ελέγχουν τη σκέψη, την αίσθηση και τις αντιδράσεις επιβίωσης. Παράγει επίσης τα περισσότερα από τα ζωτικά νευροχημικά του εγκεφάλου, καθιστώντας τον κεντρικό κόμβο για τη ρύθμιση τόσο της σωματικής όσο και της συναισθηματικής κατάστασης.

Η μελέτη, που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Science, χρησιμοποίησε λειτουργική μαγνητική τομογραφία (fMRI) 7-Tesla (έναν από τους πιο προηγμένους εγκεφαλικούς σαρωτές που υπάρχουν) για να προσδιορίσει πώς δύο σημαντικές περιοχές του εγκεφαλικού στελέχους συντονίζουν την ανακούφιση του πόνου μέσω των αντιδράσεων του εικονικού φαρμάκου.

Ο Δρ Lewis Crawford, κύριος συγγραφέας και ερευνητής στη Σχολή Ιατρικών Επιστημών και στο Κέντρο Εγκεφάλου και Νου, εξήγησε: «Είναι η πρώτη φορά που βλέπουμε έναν τόσο ακριβή και λεπτομερή χάρτη πόνου στον ανθρώπινο εγκεφαλικό στέλεχος, ο οποίος μας δείχνει ότι προσαρμόζει την ανακούφιση του πόνου στο συγκεκριμένο μέρος του σώματος που τον βιώνει».

Η μέθοδος του εικονικού φαρμάκου

Για να διερευνήσουν τον τρόπο με τον οποίο ο εγκέφαλος οργανώνει την ανακούφιση του πόνου, οι ερευνητές εξέτασαν 93 υγιείς εθελοντές εφαρμόζοντας θερμότητα σε διάφορα μέρη του σώματος τους. Σε ορισμένες περιοχές χρησιμοποιήθηκε μια κρέμα εικονικού φαρμάκου, αλλά οι επιστήμονες μείωσαν κρυφά τη θερμοκρασία για να πείσουν τους συμμετέχοντες ότι η κρέμα μείωνε τον πόνο.

Το επίπεδο θερμότητας κάθε συμμετέχοντα ήταν εξατομικευμένο ώστε να φτάνει σε ένα μέτριο επίπεδο δυσφορίας, με βάση μια κλίμακα από 0 (καθόλου πόνος) έως 100 (ο χειρότερος πόνος που μπορεί να φανταστεί κανείς), συνήθως μεταξύ 40 και 50 βαθμών Κελσίου.

Όταν το ίδιο θερμικό ερέθισμα εφαρμόστηκε ξανά αργότερα, οι συμμετέχοντες συνέχισαν να αισθάνονται λιγότερο πόνο στις περιοχές όπου είχε χρησιμοποιηθεί η κρέμα placebo, παρόλο που η θερμοκρασία δεν είχε πλέον μειωθεί. Περίπου το 61% ανέφερε αυτό το φαινόμενο, μια ισχυρή ένδειξη πραγματικής ανακούφισης του πόνου που προκαλείται από το placebo.

Ο Δρ Crawford σημείωσε: «Διαπιστώσαμε ότι τα άνω μέρη του εγκεφαλικού στελέχους ήταν πιο ενεργά κατά την ανακούφιση του πόνου στο πρόσωπο, ενώ τα κάτω μέρη ήταν ενεργά για τον πόνο στα χέρια ή τα πόδια».

Εντοπισμός των κέντρων ανακούφισης του πόνου στον εγκέφαλο

Δύο σημαντικές περιοχές του εγκεφαλικού στελέχους, η περί τον υδραγωγό φαιά ουσία (PAG) και ο μεγάλος πυρήνας της ραφής (RVM), αναγνωρίστηκαν ως κεντρικές σε αυτό το σύστημα. Καθεμία έδειξε διαφορετικά μοτίβα δραστηριότητας ανάλογα με το σημείο όπου εμφανιζόταν ο πόνος. Τα άνω τμήματα της PAG και της RVM ανταποκρίνονταν στον πόνο στο πρόσωπο, ενώ τα κάτω τμήματα ενεργοποιούνταν για τον πόνο στα άκρα.

Σύμφωνα με τον Δρ Crawford, «Το φυσικό σύστημα ανακούφισης του πόνου του εγκεφάλου είναι πιο περίπλοκο από ό,τι πιστεύαμε. Ουσιαστικά, διαθέτει ένα ενσωματωμένο σύστημα για τον έλεγχο του πόνου σε συγκεκριμένες περιοχές. Δεν απλώς απενεργοποιεί τον πόνο παντού, αλλά λειτουργεί σε ένα άκρως συντονισμένο, ανατομικά ακριβές σύστημα».

Ένα σχέδιο για στοχευμένες θεραπείες πόνου

Η κατανόηση του ποια τμήματα του εγκεφαλικού στελέχους συνδέονται με διαφορετικά μέρη του σώματος μπορεί να ανοίξει νέους δρόμους για την ανάπτυξη μη επεμβατικών θεραπειών που μειώνουν τον πόνο χωρίς εκτεταμένες παρενέργειες.

«Τώρα έχουμε ένα σχέδιο για το πώς ο εγκέφαλος ελέγχει τον πόνο με έναν χωρικά οργανωμένο τρόπο», δήλωσε ο καθηγητής Luke Henderson, ανώτερος συγγραφέας και καθηγητής στη Σχολή Ιατρικών Επιστημών και στο Κέντρο Εγκεφάλου και Νου. «Αυτό θα μπορούσε να μας βοηθήσει να σχεδιάσουμε πιο αποτελεσματικές και εξατομικευμένες θεραπείες, ειδικά για άτομα με χρόνιο πόνο σε συγκεκριμένη περιοχή του σώματός τους».

Η μελέτη αμφισβητεί επίσης τις παραδοσιακές υποθέσεις σχετικά με τον τρόπο λειτουργίας της ανακούφισης του πόνου με placebo. Αντί να βασίζεται στο οπιοειδές σύστημα του εγκεφάλου, οι ειδικοί λένε ότι ένα διαφορετικό μέρος του εγκεφαλικού στελέχους — το πλευρικό PAG — δεν είναι μόνο υπεύθυνο, αλλά λειτουργεί χωρίς τη χρήση οπιοειδών και θα μπορούσε να συνδέεται με την δραστηριότητα των κανναβινοειδών.

«Η ανακούφιση του πόνου με βάση τα οπιοειδή ενεργοποιεί συνήθως κεντρικές περιοχές του εγκεφάλου και μπορεί να επηρεάσει ολόκληρο το σώμα, ενώ το κύκλωμα κανναβινοειδών που εντοπίσαμε φαίνεται να λειτουργεί σε πιο στοχευμένες περιοχές του εγκεφαλικού στελέχους», δήλωσε ο Δρ Crawford. «Αυτό υποστηρίζει την ιδέα ότι τα κανναβινοειδή μπορεί να παίζουν ρόλο στον εντοπισμένο, μη οπιοειδή έλεγχο του πόνου».

«Γνωρίζοντας ακριβώς πού συμβαίνει η ανακούφιση του πόνου στον εγκέφαλο, μπορούμε να στοχεύσουμε αυτήν την περιοχή ή να αξιολογήσουμε εάν ένα φάρμακο λειτουργεί στο σωστό σημείο. Αυτό θα μπορούσε να οδηγήσει σε πιο ακριβείς θεραπείες για τον χρόνιο πόνο που δεν βασίζονται σε οπιοειδή και λειτουργούν ακριβώς εκεί όπου ο εγκέφαλος αναμένει να συμβεί η ανακούφιση του πόνου — ένα τεράστιο βήμα προς τα εμπρός για τη διαχείριση του πόνου», κατέληξε.

Πηγή: Science Daily

Πηγη: https://www.news4health.gr/

Πηγη: https://www.healthweb.gr/

Ερευνητές υπό την ηγεσία του Michael Gotthardt (DZHK PI) από το “Max Delbrück Center” αναπτύσσουν ένα φάρμακο για μια συχνή μορφή καρδιακής ανεπάρκειας, στην οποία η καρδιά δεν γεμίζει σωστά με αίμα.

Στο περιοδικό “Cardiovascular Research” δείχνουν ότι το δραστικό συστατικό σε ένα μοντέλο ποντικών καθιστά τον καρδιακό μυ ξανά πιο ελαστικό.

Όσο μεγαλώνουμε, τόσο πιο δύσκαμπτοι γίνονται συχνά οι μύες μας. Αυτό ισχύει και για έναν ιδιαίτερα σημαντικό μυ του σώματός μας: την καρδιά. Ειδικά οι ηλικιωμένοι άνθρωποι υποφέρουν συχνά από μια συγκεκριμένη μορφή καρδιακής ανεπάρκειας, στην οποία η καρδιά αντλεί αίμα στο σώμα με αμείωτη ένταση, αλλά λόγω της δυσκαμψίας της δεν μπορεί πλέον να διασταλεί σωστά και να γεμίσει πλήρως.

“Για αυτή τη μορφή καρδιακής ανεπάρκειας – την καρδιακή ανεπάρκεια με διατηρημένη κλάσμα εξώθησης, γνωστή ως HFpEF – δεν υπάρχει μέχρι στιγμής κανένα καλό φάρμακο που να μειώνει τη θνησιμότητα των ασθενών”, λέει ο καθηγητής Michael Gotthardt, επικεφαλής της ομάδας εργασίας “Μεταφραστική Καρδιολογία και Λειτουργική Γενετική Έρευνα” στο Max Delbrück Center.

Για περισσότερο από μια δεκαετία, ο ερευνητής επικεντρώνεται στην κατανόηση των μοριακών μηχανισμών της HFpEF (η συντομογραφία σημαίνει “καρδιακή ανεπάρκεια με διατηρημένο κλάσμα εξώθησης”) και στην ανάπτυξη στρατηγικών για την αντιμετώπισή τους.

Στο επιστημονικό περιοδικό “Cardiovascular Research”, ο Gotthardt, σε συνεργασία με μια ομάδα υπό την καθοδήγηση του καθηγητή Henk Granzier από το College of Medicine Tucson του Πανεπιστημίου της Αριζόνα – με τον οποίο ο ερευνητής από το Βερολίνο συνεργάζεται εδώ και πολλά χρόνια – καταδεικνύει ότι το φάρμακο RBM20-ASO που ανέπτυξε βελτιώνει την ελαστικότητα του καρδιακού μυός και την πλήρωση της καρδιάς σε ένα μοντέλο ποντικών, το οποίο απεικονίζει καλύτερα από όλα τα άλλα μοντέλα που έχουν καθιερωθεί μέχρι σήμερα την πολυπαραγοντική νόσο της ανθρώπινης HFpEF.

“Μετά τη θεραπεία με RBM20-ASO, οι καρδιές των ποντικών ήταν σημαντικά πιο ελαστικές και μπορούσαν να επεκταθούν καλύτερα μετά τη συστολή και να γεμίσουν με αίμα”, εξηγεί ο Gotthardt.

Ελαστικές εκδοχές της πρωτεΐνης τιτίνη

“Οι περισσότεροι ασθενείς με HFpEF έχουν συνοδευτικές παθήσεις όπως υπέρβαρο, υπέρταση και αυξημένα επίπεδα λιπιδίων και σακχάρου στο αίμα”, λέει η πρώτη συγγραφέας της μελέτης, η Δρ Mei Methawasin, η οποία πλέον διευθύνει τη δική της ομάδα εργασίας στο Πανεπιστήμιο του Μισούρι στην Κολούμπια.

“Γι’ αυτό δοκιμάσαμε για πρώτη φορά την δραστική ουσία σε ποντίκια που δεν έχουν μόνο HFpEF, αλλά και αυτές τις συνοδευτικές παθήσεις – για να προσεγγίσουμε ακόμη περισσότερο την ανθρώπινη ασθένεια”.

Το φάρμακο είναι ένα αντινοηματικό ολιγονουκλεοτίδιο (ASO), ένα μοριακό νουκλεϊκό οξύ μικρού μήκους, μονόκλωνου, που μειώνει την ποσότητα και, συνεπώς, τη δραστηριότητα του παράγοντα συναρμολόγησης RBM20.

Το RBM20, με τη σειρά του, καθορίζει σε μεγάλο βαθμό εάν τα κύτταρα της καρδιάς παράγουν μάλλον ελαστικές ή μάλλον άκαμπτες εκδόσεις του γιγαντιαίου μορίου τιτίνης, το οποίο λειτουργεί στον καρδιακό μυ ως μοριακό ελατήριο.

Ο Gotthardt και οι συνεργάτες του είχαν ήδη δείξει σε προηγούμενα πειράματα ότι το RBM20-ASO προκαλεί τα κύτταρα του καρδιακού μυός να παράγουν περισσότερο ελαστική τιτίνη, όπως στην πρώιμη νεότητα, με αποτέλεσμα τα συμπτώματα της HFpEF να υποχωρούν πλήρως στο ζωικό μοντέλο.

Δεν απαιτούνται υψηλές δόσεις

“Η τρέχουσα μελέτη είχε επίσης ως στόχο να προσδιορίσει τη βέλτιστη δόση του φαρμάκου, ώστε να ελαχιστοποιηθούν οι παρενέργειες της θεραπείας, μεταξύ των οποίων διαταραχές του ανοσοποιητικού συστήματος”, λέει η Methawasin. Μαζί με τους συναδέλφους της, η ερευνήτρια ανακάλυψε ότι αρκεί να μειωθεί κατά το ήμισυ περίπου η ποσότητα του RBM20 στα κύτταρα του καρδιακού μυός για να βελτιωθεί η διαστολική λειτουργία και, συνεπώς, η πλήρωση της καρδιάς, διατηρώντας ταυτόχρονα τη συστολική της απόδοση, δηλαδή τη δύναμη σύσπασης.

“Η θεραπεία μας μείωσε σημαντικά την ακαμψία της αριστερής κοιλίας, παρά τις συνεχιζόμενες συνοδές παθήσεις, και μείωσε επίσης την καρδιακή υπερτροφία”, προσθέτει ο Gotthardt.

Αυτή η παθολογική διόγκωση του καρδιακού μυός είναι επίσης μια συχνή συνέπεια της καρδιακής ανεπάρκειας στους ανθρώπους. Οι παρενέργειες της θεραπείας παρέμειναν μέτριες στα ζώα. Οι ερευνητές θεωρούν ότι οι ανεπιθύμητες ενέργειες μπορούν να μειωθούν ακόμη περισσότερο αν αυξήσουν τα διαστήματα μεταξύ των δόσεων του φαρμάκου. Αυτό θέλουν τώρα να το ελέγξουν σε περαιτέρω μελέτες.

“Συνοψίζοντας, τα αποτελέσματά μας δείχνουν ότι η στοχευμένη επίδραση στην παραγωγή τιτίνης με ένα RBM20-ASO μπορεί να αποτελέσει μια εναλλακτική ή συμπληρωματική θεραπευτική στρατηγική για την HFpEF, προκειμένου να αποκατασταθεί η διαστολική καρδιακή λειτουργία και να περιοριστεί η περαιτέρω βλάβη των οργάνων”, λέει ο Gotthardt.

Με την υποστήριξη του Γερμανικού Κέντρου Καρδιαγγειακής Έρευνας (DZHK) και της Γερμανικής ερευνητικής κοινότητας (DFG), προετοιμάζει επί του παρόντος, σε συνεργασία με μια ομάδα του Γερμανικού Καρδιολογικού Κέντρου της Charité (DHZC), τις πρώτες μελέτες με ασθενείς με HFpEF.

Για αυτό το βήμα, οι ερευνητές θέλουν πρώτα να επαληθεύσουν την αποτελεσματικότητα και την ασφάλεια της μεθόδου σε ένα μοντέλο χοίρου

Πηγη: https://www.iatronet.gr/

Πηγη: https://www.healthweb.gr/

Πηγη: https://www.dnews.gr/

Μια πρωτοβουλία των Εθνικών Ινστιτούτων Υγείας (NIH) των ΗΠΑ επιχειρεί να χαρτογραφήσει πώς το νευρικό σύστημα παρακολουθεί και ρυθμίζει τα εσωτερικά όργανα του σώματος με την έκτη αίσθηση.

Πώς γνωρίζει ο εγκέφαλός μας πότε πρέπει να πάρουμε ανάσα, πότε πέφτει η αρτηριακή πίεση ή πότε το σώμα μας παλεύει με μια λοίμωξη; Το κλειδί βρίσκεται στην ενδοαισθητικότητα (interoception) — μια σχεδόν «αόρατη» λειτουργία του νευρικού συστήματος που επιτηρεί συνεχώς τα εσωτερικά σήματα του οργανισμού, διατηρώντας την ομοιόσταση.

Μια ομάδα ερευνητών από το Scripps Research και το Allen Institute έλαβε το Transformative Research Award του NIH, αξίας 14,2 εκατομμυρίων δολαρίων, για τη δημιουργία του πρώτου ανατομικού και μοριακού άτλαντα του εσωτερικού αισθητικού δικτύου του ανθρώπινου σώματος.

Η έρευνα θα καθοδηγηθεί από τον βραβευμένο με Νόμπελ νευροεπιστήμονα Ardem Patapoutian, σε συνεργασία με τους Li Ye και Bosiljka Tasic, ενώ επικεφαλής της γονιδιωματικής ανάλυσης θα είναι ο Xin Jin.

“Η ενδοαισθητικότητα είναι θεμελιώδης για σχεδόν κάθε πτυχή της υγείας, αλλά παραμένει ένα ανεξερεύνητο πεδίο της νευροεπιστήμης,” τονίζει ο Jin.

Χαρτογραφώντας τον «εσωτερικό αισθητικό κόσμο»

Η ομάδα θα αναλύσει πώς τα αισθητικά νεύρα συνδέονται με όργανα όπως η καρδιά, οι πνεύμονες, το στομάχι και το έντερο.

Ανατομικό σκέλος: Θα χρησιμοποιηθούν τεχνικές τρισδιάστατης απεικόνισης για να εντοπιστούν οι διαδρομές των αισθητικών νευρώνων από το νωτιαίο μυελό έως τα όργανα.

Μοριακό σκέλος: Η γονιδιωματική ανάλυση θα αναγνωρίσει διαφορετικούς τύπους αισθητικών κυττάρων, αποκαλύπτοντας πώς, π.χ., οι νευρώνες που λαμβάνουν σήματα από το έντερο διαφέρουν από εκείνους που συνδέονται με το λίπος ή την ουροδόχο κύστη.

Ο τελικός στόχος είναι η δημιουργία του πρώτου πλήρους «άτλαντα ενδοαισθητικότητας», ενός εργαλείου που θα βοηθήσει τους επιστήμονες να κατανοήσουν καλύτερα πώς ο εγκέφαλος και το σώμα διατηρούν την ισορροπία — και πώς αυτή διαταράσσεται σε παθήσεις όπως:

• χρόνιο πόνο,
• αυτοάνοσα νοσήματα,
• υπέρταση,
• νευροεκφυλιστικές ασθένειες.

Ένα νέο παράθυρο στη βιολογία του ανθρώπου

Η ενδοαισθητικότητα θεωρείται από πολλούς ερευνητές η «έκτη αίσθηση» του σώματος, καθώς λειτουργεί αθόρυβα, χωρίς συνειδητή επίγνωση. Η μελέτη της, ωστόσο, υπήρξε μέχρι σήμερα δύσκολη λόγω της πολυπλοκότητας και της αλληλοεπικάλυψης των σημάτων των εσωτερικών οργάνων.

Ο Patapoutian, που το 2021 τιμήθηκε με Νόμπελ Ιατρικής για την ανακάλυψη των κυτταρικών αισθητήρων της αφής, δήλωσε:

“Ελπίζουμε τα αποτελέσματά μας να εμπνεύσουν νέες ερωτήσεις για το πώς τα εσωτερικά όργανα και το νευρικό σύστημα παραμένουν σε συγχρονισμό.”

Προς μια νέα εποχή στη νευροεπιστήμη

Η έρευνα του προγράμματος Transformative Research Award εντάσσεται στο πλαίσιο του High-Risk, High-Reward Research του NIH, που υποστηρίζει πρωτοποριακές ιδέες πέρα από τα όρια της κλασικής επιστημονικής σκέψης.

Η χαρτογράφηση αυτής της «κρυφής έκτης αίσθησης» θα μπορούσε να ανοίξει νέους δρόμους για την κατανόηση — και τη θεραπεία — πλήθους παθήσεων που σχετίζονται με την επικοινωνία εγκεφάλου και σώματος.

Πηγη:https://healthpharma.gr

Η αντιστροφή της παθολογίας της νόσου Αλτσχάιμερ υπήρξε ουτοπικό όραμα για πολλά χρόνια, με όλες τις θεραπείες που αναπτύχθηκαν έως τώρα να μπορούν μόνο να φρενάρουν την (περαιτέρω) εξέλιξη της νόσου, δρώντας εφόσον δίνονται στα πρώιμα στάδια της. Κανένα φάρμακο όμως δεν μπόρεσε να επαναφέρει τους ασθενείς στην πρότερη καλή τους κατάσταση, πριν δηλαδή αρχίσει η νοητική έκπτωση. Ωστόσο, αυτό το «καλό» σενάριο παύει να μοιάζει ουτοπικό, καθώς το πρώτο βήμα για την υλοποίηση του έκανε μια διεθνής ομάδα ερευνητών που κατάφερε να αντιστρέψει την παθολογία της ασθένειας, η οποία αποκαλείται και «μάστιγα» της τρίτης ηλικίας.

Το εντυπωσιακό αυτό επίτευγμα πραγματοποιήθηκε από διεθνή ομάδα ερευνητών σε πειραματόζωα. Οι ερευνητές από το University College London, το Ινστιτούτο Βιοτεχνολογίας της Καταλονίας (IBEC), το West China Hospital του Πανεπιστημίου της Sichuan, το West China Xiamen Hospital του Πανεπιστημίου της Sichuan, το Εργαστήριο Ψυχοραδιολογίας και Νευροδιαμόρφωσης Xiamen (Laboratory of Psychoradiology and Neuromodulation), το Πανεπιστήμιο της Βαρκελώνης (University of Barcelona) and την Κινεζική Ακαδημία Ιατρικών Επιστημών (Chinese Academy of Medical Sciences) χρησιμοποίησαν νανοσωματίδια για να καθαρίσουν με φυσικό τρόπο τον εγκέφαλο των ποντικών από τις «τοξικές» συσσωρεύεις του β-αμυλοειδούς, δηλαδή εκείνης της ελαττωματικής πρωτεϊνης η οποία ευθύνεται για την εμφάνιση της νόσου Αλτσχάιμερ.

Τι είναι τα υπερμοριακά φάρμακα

Σε αντίθεση με τα παραδοσιακά νανοφάρμακα όπου τα νανοσωματίδια είναι απλώς οι μεταφορείς των θεραπευτικών μορίων, στη συγκεκριμένη έρευνα χρησιμοποιήθηκαν νανοσωματίδια τα οποία είναι βιοενεργά από μόνα τους. Αυτά αποκαλούνται υπερμοριακά φάρμακα (στα αγγλικά ο όρος αποδίδεται ως «supramolecular drugs») και η κλινική μελέτη, που τα ανέδειξε δημοσιεύτηκε μόλις στην επιστημονική επιθεώρηση με τίτλο «Μεταφορά σήματος και στοχευμένη θεραπεία».

Στο πλαίσιο αυτής της προσέγγισης, αντί να στοχεύει απευθείας στους νευρώνες, η θεραπεία αποκαθιστά τη λειτουργία του αιματοεγκεφαλικού φραγμού, δηλαδή του λειτουργικού φράγματος που παρεμποδίζει την ελεύθερη διάχυση ουσιών από το αίμα προς τον εγκέφαλο. Διορθώνοντας αυτή την ημιπερατή μεμβράνη, οι ερευνητές κατάφεραν να αντιστρέψουν την παθολογία του Αλτσχάιμερ στα πειραματόζωα.

Απομάκρυνση τοξικών μοριακών αποβλήτων

Ο εγκέφαλος αντλεί την ενέργεια του από ένα μοναδικό, πυκνό αγγειακό σύστημα, όπου κάθε τριχοειδές αγγείο τρέφει ένα νευρώνα. Ο εγκέφαλος μας περιέχει περίπου 1 δισεκατομμύριο τριχοειδή αγγεία. Η ομάδα των ερευνητών έδειξε πως στοχεύοντας σε έναν συγκεκριμένο μηχανισμό, μπορούν ορισμένα πρωτεϊνικά «απόβλητα» να περάσουν τον αιματοεγκεφαλικό φραγμό και να αποβληθούν μέσω της κυκλοφορίας του αίματος. Στη νόσο Αλτσχάιμερ, το βασικό πρωτεϊνικό απόβλητο είναι το β-αμυλοειδές, το οποίο συσσωρεύεται πάνω στους εγκεφαλικούς νευρώνες διαταράσσοντας την ομαλή τους λειτουργία και προκαλώντας την νοητική έκπτωση.

Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν γενετικά προγραμματισμένα ποντίκια τα οποία παράγουν μεγαλύτερες ποσότητες του β-αμυλοειδούς και συνεπώς αναπτύσσουν μια νοητική έκπτωση που μιμείται τη νόσο Αλτσχάιμερ. Στη συνέχεια χορήγησαν στα πειραματόζωα 3 δόσεις των «υπερμοριακών» φαρμάκων και κατέγραψαν με απεικονιστικές μεθόδους την εξέλιξη της ασθένειας. Ο Dr Junyang Chen, συγγραφέας της μελέτης από το West China Hospital του πανεπιστημίου της Sichuan, ο οποίος παράλληλα κάνει και το διδακτορικό του στο Τμήμα Χημείας του Βρετανικού πανεπιστημίου UCL επισημαίνει: «Μόλις μία ώρα μετά την έγχυση, παρατηρήσαμε μείωση του β-αμυλοειδούς κατά 50–60% στον εγκέφαλο».

Ποντίκια με άνοια ανακτούν τη συμπεριφορά νεαρού πειραματόζωου

Ακόμα πιο εντυπωσιακά ήταν τα θεραπευτικά αποτελέσματα της μεθόδου. Οι επιστήμονες έκαναν διάφορα πειράματα για να αναλύσουν τη συμπεριφορά των πειραματόζωων και να μετρήσουν την έκπτωση της μνήμης τους κατά τη διάρκεια αρκετών μηνών, καλύπτοντας όλα τα στάδια της νόσου.

Σε ένα από τα πειράματα χορήγησαν τα νανοσωματίδια σε ένα ποντίκι ηλικίας 12 μηνών που αντιστοιχεί σε έναν μεσήλικα 60χρονο άνθρωπο και έξι μήνες μετά την χορήγηση των νανοσωματιδίων, το ποντίκι είχε ανακτήσει την συμπεριφορά και την μνήμη ενός υγιούς νεαρού πειραματόζωου.

Ο επικεφαλής της μελέτης, καθηγητής Giuseppe Battaglia, επισκέπτης καθηγητής στο UCL με έδρα στο καταλανικό Ινστιτούτο Έρευνας και Προχωρημένων Σπουδών (Catalan Institution for Research and Advanced Studies) και στο Ινστιτούτο Βιοτεχνολογίας της Καταλονίας (Institute for Bioengineering of Catalonia), επισημαίνει ότι τα μακροπρόθεσμα αποτελέσματα οφείλονται στο ότι αποκαθίσταται η αγγείωση του εγκεφάλου.

Αντίστροφο ντόμινο

Οι επιστήμονες εκτιμούν ότι τα νανοσωματίδια λειτουργούν προκαλώντας ένα αντίστροφο ντόμινο. Όταν οι συσσωρεύσεις του β-αμυλοειδούς αυξάνονται η νόσος προχωρά. Αν όμως η αγγείωση αποκατασταθεί, τότε το β-αμυλοειδές αρχίζει να απομακρύνεται με αποτέλεσμα όλο το εγκεφαλικό σύστημα να αποκαθιστά την λειτουργία του. Το εντυπωσιακό εύρημα είναι ότι τα νανοσωματίδια δρουν σαν φάρμακο και ενεργοποιούν έναν αντίστροφο μηχανισμό εκκαθάρισης των αποθέσεων του β-αμυλοειδούς, που επαναφέρει την ελαττωματική πρωτείνη στα φυσιολογικά χαμηλά επίπεδα.

Τα νανοσωματίδια μιμούνται την δράση ενός πρωτεϊνικού «σκουπιδοφάγου»

Το βασικό πρόβλημα στην νόσο Αλτσχάιμερ είναι ότι ο φυσιολογικός καθαριστικός μηχανισμός του εγκεφάλου σταμάτα να λειτουργεί. Η πρωτεΐνη LRP1 που λειτουργεί σαν μοριακός φραγμός, υπό φυσιολογικές συνθήκες αναγνωρίζει το β-αμυλοειδές, συνδέεται μαζί του και το μεταφέρει διά μέσου του αιματοεγκεφαλικού φραγμού στην κυκλοφορία του αίματος, ώστε να αποβληθεί. Δρα δηλαδή σαν ένας πρωτεϊνικός «σκουπιδοφάγος».

Όμως αυτό το σύστημα φυσιολογικού καθαρισμού είναι εύθραυστο. Αν η πρωτείνη LRP1 συνδεθεί με υπερβολική ποσότητα β-αμυλοειδούς και συνδεθεί υπερβολικά σφιχτά, δημιουργούνται «θρόμβοι» που μπλοκάρουν την διαδικασία μεταφοράς. Υπό αυτές τις συνθήκες η πρωτείνη LRP1 αρχίζει να αποικοδομείται οπότε τα μόρια της -που θα έπρεπε να εκτελούν χρέη μεταφορέα -λιγοστεύουν. Αν πάλι γίνει το αντίστροφο, και η καθαριστική πρωτείνη συνδεθεί με πολύ λίγο β-αμυλοειδές, τότε το σήμα στον εγκέφαλο είναι πολύ αδύναμο για να ενεργοποιήσει τη διαδικασία μεταφοράς. Τελικά και στις δύο περιπτώσεις το αποτέλεσμα είναι ίδιο, με το β-αμυλοειδές να συσσωρεύεται στον εγκέφαλο.

Τα νανοσωματίδια που ανέπτυξαν οι ερευνητές δρουν σαν ένας «διακόπτης», που επαναφέρει το σύστημα στις «εργοστασιακές» του ρυθμίσεις, καθώς μιμούνται την δράση της LRP1 πρωτεΐνης και συνδέονται με το Β-αμυλοειδές, ξεκινώντας από την αρχή την διαδικασία απομάκρυνσης του.

Νανοσωματίδια στην θεραπεία του Αλτσχάιμερ

Σε αυτή τη μελέτη οι ερευνητές πρωτοεισήγαγαν τα νανοσωματίδια σαν υπερμοριακά φάρμακα, που δρουν από μόνα τους αντί απλά να περιορίζονται στην μεταφορά άλλον δραστικών ουσιών. Το κλειδί σε αυτά τα νανοσωματίδια είναι ότι συνδυάζουν το ακριβές μέγεθος με τις επιφάνειες σύνδεσης, ώστε να δημιουργούν μία πλατφόρμα αλληλεπίδρασης με πληθώρα κυτταρικών υποδοχέων, που επιπλέον λειτουργεί και με μεγάλη εξειδίκευση. Οι ιδιότητες τους είναι τέτοιες που δημιουργούν έναν μοναδικό και καινούργιο τρόπο ελέγχου της λειτουργίας των υποδοχέων, οι οποίοι βρίσκονται πάνω στις επιφάνειες των κυττάρων. Η υψηλή εξειδίκευση στην λειτουργία τους διασφαλίζει πως θα απομακρυνθεί μόνο το β-αμυλοειδές από τον εγκέφαλο και θα αποκατασταθεί η εγκεφαλική λειτουργία. Αυτή η νέα θεραπευτική προσέγγιση προσφέρει ένα πολλά υποσχόμενο μονοπάτι για την ανάπτυξη φαρμάκων για τη νόσο Αλτσχάιμερ.

Όπως σχολιάζει η καθηγήτρια Lorena Ruiz Perez, από το Πανεπιστήμιο της Βαρκελώνης: «Η μελέτη μας έδειξε εντυπωσιακή αποτελεσματικότητα στην γρήγορη απομάκρυνση των συσσωρεύσεων του β-αμυλοειδούς και επιπλέον πέτυχε το (φαινομενικά) «ακατόρθωτο», την αντιστροφή της παθολογίας της νόσου».

Πηγη: https://www.insider.gr/