Ερευνητές από το Ιατρικό Κέντρο του Παιδιατρικού Νοσοκομείου του Σινσινάτι κατάφεραν να υπερπηδήσουν έναν μεγάλο σκόπελο σε ό,τι αφορά τη θεραπεία των νόσων του εγκεφάλου αναπτύσσοντας μια πειραματική μοριακή θεραπεία η οποία μπορεί να διαπεράσει τον αιματοεγκεφαλικό φραγμό – μια πολύτιμη φυσική άμυνα του οργανισμού ενάντια σε βλαβερά χημικά που κυκλοφορούν στο σώμα η οποία όμως την ίδια στιγμή αποτρέπει και κάποια χρήσιμα φάρμακα από το να εισέλθουν στον εγκέφαλο. Μάλιστα η νέα θεραπεία προσέφερε αναστροφή μιας νευρολογικής νόσου λυσοσωμικής αποθήκευσης σε ποντίκια.
Και για Αλτσχάιμερ και Πάρκινσον
Όπως αναφέρεται σε σχετική οn-line δημοσίευση στην επιθεώρηση «PNAS» «η νέα μελέτη δείχνει πως μια μη παρεμβατική διαδικασία η οποία στοχεύει τον αιματοεγκεφαλικό φραγμό μπορεί να παράσχει μεγάλα θεραπευτικά μόρια για τη θεραπεία νευρολογικών διαταραχών που αφορούν τη λυσοσωμική αποθήκευση». Σύμφωνα μάλιστα με τον επικεφαλής της μελέτης, ερευνητή στο Ινστιτούτο για τον Καρκίνο και τις Νόσους του Αίματος στο Παιδιατρικό Νοσοκομείο του Σινσινάτι δρα Ντάο Παν «τα νέα ευρήματα θα επιτρέψουν την ανάπτυξη φαρμάκων τα οποία θα μπορούν να δοκιμαστούν και για άλλες νόσους του εγκεφάλου όπως η νόσος Αλτσχάιμερ και η νόσος του Πάρκινσον».
Οι επιστήμονες «συναρμολόγησαν» τα μεγάλα θεραπευτικά μόρια ενώνοντας τμήμα μιας λιποπρωτεΐνης που ονομάζεται απολιποπρωτεΐνη Ε (apoE) με ένα θεραπευτικό λυσοσωμικό ένζυμο που ονομάζεται a-L-idurondase (IDUA). Προέκυψαν δύο θεραπευτικοί παράγοντες που ονομάστηκαν IDUAe1 και IDUAe2. Χρησιμοποίησαν αρχικώς τα μόρια αυτά σε καλλιέργειες ανθρώπινων κυττάρων της ασθένειας μυκοπολυσακχαρίδωση τύπου 1 (ΜPS 1). Στη συνέχεια δοκίμασαν τους θεραπευτικούς παράγοντες και σε μοντέλα ποντικών με MPS 1.
H MPS 1 είναι μια από τις πιο κοινές νόσους λυσοσωμικής αποθήκευσης οι οποίες επηρεάζουν το Κεντρικό Νευρικό Σύστημα – σε βαριά μορφή μπορεί να μετατραπεί σε σύνδρομο Hurler, μια σπάνια κληρονομική νόσο που σχετίζεται με υδροκεφαλία, γνωστικά και μαθησιακά ελλείμματα. Εάν δεν υπάρξει αντιμετώπιση, πολλοί ασθενείς πεθαίνουν ως την ηλικία των 10 ετών.
Τα «απορριμματοφόρα» των κυττάρων
Τα λυσοσώματα αποτελούν τμήμα του εσωτερικού μηχανισμού του κυττάρου – χρησιμεύουν ως «απορριμματοφόρα» βοηθώντας τα κύτταρα να απαλλάσσονται από οτιδήποτε περιττό και να διατηρούν έτσι τη φυσιολογική λειτουργία τους. Στις νόσους που σχετίζονται με τη λυσοσωμική αποθήκευση όπως η ΜPS 1, τα ένζυμα που είναι απαραίτητα για να διαλύουν τα «απορρίμματα» των κυττάρων εμφανίζουν έλλειψη, με αποτέλεσμα τα «σκουπίδια» να συσσωρεύονται στα κύτταρα έως ότου εκείνα σταματήσουν να λειτουργούν φυσιολογικά.
Στην MPS1 τα κύτταρα παρουσιάζουν έλλειψη του ενζύμου IDUA επιτρέποντας τη μη φυσιολογική συσσώρευση μιας ομάδας μεγάλων μορίων που ονομάζονται γλυκοσαμινογλυκάνες στον εγκέφαλο και σε άλλα όργανα. Οι ερευνητές από το Σινσινάτι ακολούθησαν τη νέα θεραπευτική διαδικασία προκειμένου να μεταφέρουν το ένζυμο IDUA στα κύτταρα του εγκεφάλου. Για να μεταφερθεί όμως το ένζυμο στον εγκέφαλο έπρεπε προηγουμένως η θεραπεία να καταφέρει να διαπεράσει τον αιματοεγκεφαλικό φραγμό.
Πώς «τρυπώνει» στον εγκέφαλο η τροποποιημένη πρωτεΐνη
Οι επιστήμονες πειραματίστηκαν με κάποια από τα «συστατικά» της λιποπρωτεΐνης apoE η οποία προσδένεται σε υποδοχείς των ενδοθηλιακών κυττάρων που σχηματίζουν την εσωτερική επιφάνεια των τριχοειδών αγγείων στον αιματοεγκεφαλικό φραγμό. Ανακάλυψαν ότι προσδένοντας κάποια τμήματα της apoE στο ένζυμο IDUA, η τροποποιημένη πρωτεΐνη ήταν σε θέση να «αγκιστρωθεί» στα ενδοθηλιακά κύτταρα και να περάσει μέσα από αυτά φθάνοντας τελικώς στους ιστούς του εγκεφάλου.
Σε ό,τι αφορούσε τα πειράματα σε ποντίκια οι επιστήμονες ενέχυσαν την πειραματική θεραπεία IDUAe1 στις φλέβες της ουράς των πειραματοζώων. Τα τεστ έδειξαν πως σε αντίθεση με τις υπάρχουσες ενζυμικές θεραπείες που δεν είναι τροποποιημένες, το νέο τροποποιημένο ένζυμο ήταν σε θέση να διαπεράσει τον αιματοεγκεφαλικό φραγμό και να εισέλθει στους νευρώνες του εγκεφάλου και στα αστροκύτταρα με δοσοεξαρτώμενο τρόπο.
Επαναφορά της φυσιολογικής λειτουργίας των κυττάρων
Μάλιστα μετά τη θεραπεία τα κύτταρα του εγκεφάλου των ποντικών εμφάνιζαν φυσιολογικά επίπεδα γλυκοσαμινογλυκανών καθώς και του λυσοσωμικού ενζύμου β-εξοζαμινιδάση. Με συνεχιζόμενη θεραπεία τα φυσιολογικά αυτά επίπεδα παρέμειναν επί μια περίοδο πέντε μηνών παρακολούθησης.
Η ερευνητική ομάδα συνεχίζει τις προκλινικές δοκιμές της προκειμένου να επιβεβαιωθεί η χρησιμότητα της πειραματικής θεραπείας, τονίζοντας πάντως ότι ακόμη και αν τα αποτελέσματα στα ποντίκια είναι θετικά, ο δρόμος ως την εφαρμογή της θεραπείας σε ανθρώπους είναι μακρός. Παράλληλα μελετά το ενδεχόμενο χρήσης τέτοιου είδους μεγάλων θεραπευτικών μορίων που διαπερνούν τον αιματοεγκεφαλικό φραγμό για την αντιμετώπιση και άλλων ασθενειών του εγκεφάλου.
