Λαμβάνοντας υπόψη τη μικρή πρόοδο που έχει σημειωθεί στην εξεύρεση φαρμάκων για τη θεραπεία της νόσου του Αλτσχάιμερ, ο Maikel Rheinstädter αποφάσισε να έρθει στο πρόβλημα από μια εντελώς διαφορετική γωνία – ίσως η λύση να μην έγκειται στα πεπτιδικά συσσωματώματα γνωστά ως γεροντικές πλάκες που απαντώνται συνήθως στους εγκεφάλους των ασθενών με Αλτσχάιμερ, αλλά με τον περιβάλλοντα ιστό του εγκεφάλου που επέτρεψε να σχηματιστούν οι πλάκες αυτές στην πρώτη θέση.
Πρόκειται για μια νέα προσέγγιση που αποδίδεται στον Rheinstädter και την ομάδα ερευνητών του από το Πανεπιστήμιο McMaster που χρησιμοποίησε την καναδική πηγή φωτός στο Saskatoon ως μέρος μελέτης του αποτελέσματος που έχουν διάφορες ενώσεις στις μεμβράνες του εγκεφαλικού ιστού και την πιθανή επίδραση στον σχηματισμό πλάκας.
“Η νόσος του Αλτσχάιμερ με ενδιαφέρει για μεγάλο χρονικό διάστημα”, δήλωσε ο Rheinstädter, καθηγητής στο Τμήμα Φυσικής και Αστρονομίας και στο Ινστιτούτο Origins στο McMaster. «Είναι κάτι που σχεδόν κάθε καναδός θα επηρεαστεί στη ζωή του».
Το πρόβλημα είναι ότι τα πεπτίδια , τα οποία υπάρχουν πάντα στον εγκέφαλο του καθενός, αρχίζουν να συσσωματώνονται σε πλάκες που είναι τοξικές για τον περιβάλλοντα ιστό σε κάποιο σημείο και προκαλούν το σύνδρομο του Αλτσχάιμερ “και δεν καταλαβαίνουμε γιατί και τι ακριβώς τις κάνει να συσσωρεύονται”. Η ηλικία φαίνεται να διαδραματίζει σημαντικό ρόλο σε αυτή τη διαδικασία και οι ιστοί του σώματος και του σώματος αλλάζουν σημαντικά όταν μεγαλώνουμε.
Έτσι, ο Rheinstädter επαναπροσδιορίστηκε τη διαδικασία ομαδοποίησης, υποκαθιστώντας τα φύλλα που επιπλέουν σε μια λακκούβα για πεπτίδια στον εγκέφαλο. “Τελικά τα φύλλα καταλήγουν να σχηματίζουν μικρά νησιά στην κορυφή του ύδατος, αλλά δεν είναι γιατί τα φύλλα έλκονται μεταξύ τους, λόγω των ιδιοτήτων του νερού”.
Αναρωτιόταν αν υπήρχαν ενώσεις που θα επηρέαζαν τον ιστό του εγκεφάλου με τον τρόπο που μια σταγόνα σαπουνιού πιάτων διαταράσσει την επιφανειακή τάση του νερού. Θεωρεί ότι μια ανάλογη αλλαγή στις ανθρώπινες μεμβράνες του εγκεφάλου θα μπορούσε να εμποδίσει τον σχηματισμό πλάκας ή ακόμη και να σπάσει τα υπάρχοντα πεπτιδικά συσσωματώματα.
“Αποφασίσαμε να ξεκινήσουμε με τα μόρια που συχνά υποτίθεται ότι έχουν επίδραση στη νόσο του Αλτσχάιμερ”, είπε, προσθέτοντας ότι σήμερα δεν υπάρχουν επιστημονικές αποδείξεις ότι τα μόρια λειτουργούν. Σε συνεργασία με τους συναδέλφους του Τμήματος Χημείας και Χημικής Βιολογίας του McMaster, ο Rheinstädter επέλεξε τρεις ενώσεις για μελέτη μελατονίνης, ακετυλοσαλικυλικού οξέος (ASA) και κουρκουμίνης , μιας κίτρινης φυτικής χημικής ουσίας που δίνει το χρώμα του κουρκούμη.
Για να δοκιμάσουν τη θεωρία του Rheinstädter ότι οι μεμβράνες που περιβάλλουν είναι σημαντικές για το σχηματισμό πλάκας , οι ερευνητές ανέπτυξαν μια συνθετική μεμβράνη που θα χρησιμοποιηθεί αντί του ιστού ανθρώπινου εγκεφάλου. “Ο ιστός του εγκεφάλου έχει κάποιο αρνητικό φορτίο, το οποίο μπορεί επίσης να διαδραματίσει κάποιο ρόλο στην προσέλκυση πεπτιδίων, έτσι ώστε να συμπεριληφθεί και αυτό.” Έχουμε μια καλή μίμηση εγκεφαλικού ιστού “.
Οι ενδιαφέρουσες ενώσεις εισήχθησαν σε δύο συστήματα – μία συνθετική μεμβράνη χωρίς συσσωματώματα πεπτιδίων και μία δεύτερη με συστάδες ήδη στη θέση τους – και το αποτέλεσμα που κάθε ένωση είχε στις μεμβράνες και τα πεπτίδια μετρήθηκε με μια σειρά τεχνικών, συμπεριλαμβανομένης της μικροσκοπίας στη φασματοσκοπική μικροσκοπία CLS γραμμής δέσμης. Η προσθήκη μελατονίνης δεν είχε ως αποτέλεσμα την αλλαγή των πεπτιδικών συστάδων ενώ η ASA οδήγησε σε μεγαλύτερους σχηματισμούς συμπλέγματος.
Ωστόσο, η κουρκουμίνη όχι μόνο μείωσε το μέγεθος των υφιστάμενων συστάδων αλλά και εμπόδισε τη δημιουργία σχηματισμών συστάδων. Το μέλος της ερευνητικής ομάδας, Dr. Adam Hitchcock, καθηγητής χημείας McMaster, δήλωσε ότι το CLS “είναι αναμφισβήτητα ένα από τα καλύτερα εργαλεία για χρήση σε αυτόν τον συγκεκριμένο τομέα” επειδή επιτρέπει την άμεση απεικόνιση των πεπτιδίων στη συνθετική μεμβράνη .
“Αυτό που δημιουργήσαμε με τις συνθετικές μεμβράνες είναι το Alzheimer σε ένα τσιπ που σημαίνει ότι μπορούμε να δοκιμάσουμε φάρμακα σε αυτό το τσιπ πριν από κλινικές δοκιμές”, δήλωσε ο Rheinstädter. «Χρειαζόμαστε φάρμακα που δοκιμάζονται διεξοδικά, ώστε να μπορέσουμε να εξαλείψουμε εκείνους που δεν κάνουν τίποτα πριν τις χρησιμοποιήσουμε στους ανθρώπους».
Η ερευνητική ομάδα έχει ένα χρόνο από την ημερομηνία δημοσίευσης των αποτελεσμάτων της για την κατοχύρωση με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας την ανακάλυψή τους, την οποία σκοπεύουν να κάνουν, είπε. Στη συνέχεια, μπορούν να τεθούν στη διάθεση των εταιρειών φαρμάκων για να ελέγξουν τα διάφορα συστατικά των υφιστάμενων ή μελλοντικών φαρμάκων.
“Ήρθε η ώρα να ακολουθήσουμε μια νέα προσέγγιση”, δήλωσε ο Rheinstädter. «Η νόσος του Αλτσχάιμερ είναι μια ασθένεια όπως κάθε άλλη. Απλά πρέπει να την κατανοήσουμε καλύτερα και χρειαζόμαστε ένα φάρμακο για να το θεραπεύσουμε, αλλά εάν ένα φάρμακο δεν αποδειχθεί αποτελεσματικό στο σύστημά μας, δεν θα το πάρω αυτό το χάπι».