Naukowcy znaleźli sposób na leczenie choroby Alzheimera za pomocą przeciwciał

Naukowcy znaleźli sposób na leczenie choroby Alzheimera za pomocą przeciwciał o podwójnej specyficzności: jedna połowa cząsteczki przeciwciała omija punkt kontrolny pomiędzy mózgiem a naczyniem włosowatym, podczas gdy druga wiąże się z białkiem powodującym śmierć neuronów mózgowych.

Naukowcy z biotechnologicznej firmy Genentech wiedzą, jak dostać się do mózgu przez naczynia krwionośne. Na pierwszy rzut oka nie ma problemu: mózg jest zaopatrywany w tlen i substancje odżywcze za pośrednictwem regularnej sieci naczyń włosowatych. Jednak ponad sto lat temu fizjolodzy odkryli tak zwaną barierę krew-mózg między mózgiem a układem krążenia. Jej funkcją jest utrzymanie stałości biochemicznej w mózgu: żadne przypadkowe zmiany (na przykład w składzie jonowym lub poziomie pH krwi) nie powinny wpływać na funkcjonowanie mózgu; neuroprzekaźniki kontrolujące inne układy narządów nie powinny przenikać do mózgu; tym bardziej, że mózg jest zamknięty dla większości dużych cząsteczek, takich jak przeciwciała i toksyny bakteryjne (nie wspominając o samych bakteriach). Komórki ścian naczyń włosowatych w mózgu mają niezwykle ścisłe połączenia i szereg innych cech, które chronią mózg przed niepożądaną penetracją. W rezultacie stężenie tych samych przeciwciał jest tutaj tysiąc razy mniejsze niż w krwiobiegu.

Ale w leczeniu wielu chorób ważne jest dostarczanie leków do mózgu. A jeśli tym lekiem są tak duże białka jak przeciwciała, to skuteczność leczenia jest mocno ograniczona. Tymczasem wiele nadziei wiąże się ze sztucznymi przeciwciałami, także wśród tych, którzy badają chorobę Alzheimera. Chorobie tej towarzyszy powstawanie mas amyloidowych w neuronach - innymi słowy, „osadu” nieprawidłowo upakowanych cząsteczek białka, który niszczy komórki nerwowe. Spośród białek odpowiedzialnych za powstawanie amyloidów w chorobie Alzheimera, β-sekretaza 1 jest najpopularniejsza, która jest najczęściej wybierana jako cel terapii.

Aby przełamać barierę krew-mózg, naukowcy stworzyli dwukierunkowe przeciwciała. Jedna część cząsteczki rozpoznała enzym β-sekretazę, druga – białko transferynę w ścianach naczyń krwionośnych. Ta ostatnia jest receptorem odpowiedzialnym za przepływ jonów żelaza do mózgu. Według pomysłu naukowców przeciwciała chwyciły się transferyny, która przeniosła je do mózgu: w ten sposób bariera między mózgiem a układem krążenia, że tak powiem, „pozostała na zimnie”.

W tym samym czasie naukowcy musieli rozwiązać inny problem, tym razem związany z samymi przeciwciałami. Siła, z jaką przeciwciała wiążą się ze swoją cząsteczką docelową - antygenem - nazywana jest powinowactwem. Zazwyczaj im wyższe powinowactwo, tym lepsze przeciwciało. Z medycznego punktu widzenia, najsilniej wiążące się przeciwciała są najskuteczniejsze. Jednak w tym przypadku naukowcy musieli zmniejszyć siłę wiązania wytworzonych przeciwciał z transferyną, w przeciwnym razie ściśle związałyby się z nośnikiem i utknęłyby na progu. Strategia się opłaciła: w eksperymentach na myszach, zaledwie dzień po wstrzyknięciu zwierzętom tych przeciwciał, ilość białek amyloidogennych w mózgu spadła o 47%.

W swojej pracy naukowcy sprzeciwili się zasadom, które mówią, że przeciwciała muszą być ściśle specyficzne i mieć wysokie powinowactwo, czyli bardzo ściśle wiązać się tylko z jednym celem. Ale to słabo wiążące się przeciwciała o wielu specyficznościach mogą pomóc w leczeniu nie tylko choroby Alzheimera, ale także w terapii nowotworowej. Komórki nowotworowe niosą na swojej powierzchni białka, które mogą być rozpoznawane przez przeciwciała, ale te same białka są również produkowane przez inne komórki, w wyniku czego przeciwciała przeciwko komórkom nowotworowym często zabijają również zdrowe komórki. Przeciwciała wielospecyficzne mogłyby rozpoznawać kombinację białek powierzchniowych charakterystycznych dla komórek nowotworowych, a zestaw takich białek pozwoliłby przeciwciałom ściśle wiązać się tylko z komórkami nowotworowymi, a nie z komórkami normalnymi, na których po prostu by się nie utrzymywały.

Sceptycy z konkurencyjnych firm twierdzą, że ze względu na niską specyficzność przeciwciała opracowane przez Genentech nie będą stosowane klinicznie, ponieważ wymagałoby to wstrzykiwania ich ludziom w ogromnej ilości. Autorzy twierdzą jednak, że nie będzie to konieczne: nasze przeciwciała utrzymują się znacznie dłużej niż u myszy, a nadmiar, który musiał zostać wstrzyknięty zwierzętom doświadczalnym, jest po prostu specyfiką systemu „mysiego”...

[ 1 ], [ 2 ]