Choroba Alzheimera pozostaje jednym z największych wyzwań współczesnej medycyny. Dotychczasowe terapie koncentrowały się głównie na spowalnianiu postępu choroby lub łagodzeniu objawów. Najnowsze badania przedkliniczne naukowców z Uniwersytetu Monash sugerują jednak, że istnieje możliwość oddziaływania na jeden z kluczowych mechanizmów odpowiedzialnych za rozwój schorzenia. Związek Cu(ATSM), dostarczający miedź do mózgu, nie tylko ograniczył ilość toksycznych złogów beta-amyloidu, ale również poprawił pamięć i zdolności poznawcze w modelach eksperymentalnych.
Z tego artykułu dowiesz się…
- Dlaczego związek Cu(ATSM) może stać się jednym z najbardziej obiecujących kandydatów do leczenia choroby Alzheimera i czym różni się od dotychczasowych podejść terapeutycznych,
- W jaki sposób naprawa bariery krew–mózg i zwiększenie aktywności pomp glikoproteiny P (P-gp) pomaga usuwać toksyczny beta-amyloid z mózgu,
- Jakie efekty przyniosło leczenie w badaniach przedklinicznych, w tym 42% redukcję poziomu beta-amyloidu oraz niemal 44% poprawę pamięci przestrzennej,
- Dlaczego naukowcy uważają, że Cu(ATSM) może stosunkowo szybko trafić do badań klinicznych u pacjentów z wczesną postacią choroby Alzheimera.
Lek na bazie miedzi może zmienić podejście do leczenia choroby Alzheimera
Choroba Alzheimera jest najczęstszą przyczyną otępienia na świecie. Jej rozwój wiąże się między innymi z odkładaniem się w mózgu toksycznych białek beta-amyloidu, które tworzą charakterystyczne blaszki amyloidowe. Struktury te zaburzają komunikację między neuronami, prowadzą do przewlekłego stanu zapalnego i stopniowej utraty funkcji poznawczych. Naukowcy z Monash Institute of Pharmaceutical Sciences (MIPS) wykazali, że eksperymentalny lek Cu(ATSM) może wspomagać naturalne mechanizmy oczyszczania mózgu z toksycznych białek. Wyniki badań opublikowano w czasopiśmie „ACS Chemical Neuroscience”.
Dlaczego beta-amyloid gromadzi się w mózgu?
W prawidłowo funkcjonującym organizmie beta-amyloid jest usuwany z mózgu do krwiobiegu za pośrednictwem bariery krew–mózg. Kluczową rolę odgrywa w tym procesie glikoproteina P (P-gp) – specjalna pompa transportowa odpowiedzialna za usuwanie niepożądanych substancji. W przebiegu choroby Alzheimera aktywność tych pomp znacząco spada. W konsekwencji toksyczne białka pozostają w tkance mózgowej i stopniowo się kumulują. To właśnie ten mechanizm stał się celem australijskich badaczy.
Cu(ATSM) naprawia uszkodzony system oczyszczania mózgu
Zespół naukowy wykazał, że Cu(ATSM) zwiększa liczbę pomp glikoproteiny P w obrębie bariery krew–mózg. Główny autor badania, dr Jae Pyun, podkreślił znaczenie tego odkrycia:
To pierwsze badanie, które wykazało, że Cu(ATSM) może zwiększyć liczebność pomp klirensowych P-gp w modelu choroby Alzheimera o 24,1%, skutecznie łącząc naprawę bariery krew-mózg ze zmniejszeniem ilości toksycznych białek i poprawą funkcji poznawczych.
Oznacza to, że terapia nie działa wyłącznie na same złogi amyloidowe, ale wpływa na podstawowy mechanizm odpowiedzialny za ich usuwanie.
O 42% mniej toksycznych białek i wyraźna poprawa pamięci
Wyniki eksperymentów okazały się bardzo obiecujące. Po 56 dniach leczenia zaobserwowano:
- wzrost liczby pomp P-gp o 24,1%,
- zmniejszenie ilości toksycznego beta-amyloidu o 42%,
- poprawę zdolności uczenia się przestrzennego i pamięci długotrwałej o niemal 44%.
Dr Pyun wyjaśnił:
Dzięki usprawnieniu pomp mózg może w końcu pozbyć się nagromadzonych odpadów. W ciągu 56 dni leczenie zmniejszyło poziom toksycznego beta-amyloidu o 42% i poprawiło zdolność uczenia się przestrzennego o prawie 44%.
Tak znaczące efekty sugerują, że odbudowa funkcji bariery krew–mózg może stanowić istotny element przyszłych terapii przeciwotępiennych.
Czym jest Cu(ATSM)?
Cu(ATSM) nie jest zupełnie nowym związkiem chemicznym. Preparat był już wcześniej oceniany pod kątem bezpieczeństwa w innych chorobach neurodegeneracyjnych. Profesor Joseph Nicolazzo zwrócił uwagę na jego potencjalną przewagę:
Cu(ATSM) to związek miedzi o właściwościach przeciwzapalnych i neuroprotekcyjnych, który przeszedł już badania kliniczne w kierunku leczenia takich schorzeń, jak choroba Parkinsona czy SLA.
To niezwykle istotna informacja z perspektywy rozwoju nowych leków. Jedną z największych przeszkód w opracowywaniu terapii jest właśnie konieczność przeprowadzenia wieloletnich badań bezpieczeństwa. W przypadku Cu(ATSM) część tych danych już istnieje.
Czy lek może szybko trafić do badań klinicznych?
Według autorów publikacji obecne wyniki stanowią silny argument za rozpoczęciem badań z udziałem pacjentów z wczesną, objawową postacią choroby Alzheimera. Profesor Nicolazzo podkreślił:
Ponieważ klinicznie udowodniono, że redukcja obciążenia amyloidem poprawia wyniki funkcjonalne, te wyniki badań przedklinicznych zdecydowanie potwierdzają zasadność testowania tego leku u pacjentów z wczesną, objawową postacią choroby Alzheimera.
Jednocześnie należy pamiętać, że skuteczność obserwowana w modelach eksperymentalnych nie zawsze przekłada się na identyczne efekty u ludzi. Konieczne będą kolejne etapy badań.
Rola mikrogleju. Naukowcy szukają dodatkowych mechanizmów działania
Badacze przypuszczają, że działanie Cu(ATSM) może być bardziej złożone. Oprócz wpływu na barierę krew–mózg terapia może aktywować mikroglej – komórki odpornościowe obecne w ośrodkowym układzie nerwowym. Mikroglej odpowiada między innymi za wychwytywanie i degradację nieprawidłowych białek. Jeżeli hipoteza ta zostanie potwierdzona, lek mógłby działać wielokierunkowo:
- usprawniać transport toksycznych białek poza mózg,
- wzmacniać naturalne mechanizmy odpornościowe,
- ograniczać proces neurozapalny,
- chronić neurony przed dalszym uszkodzeniem.
Przyszłe badania mają wyjaśnić dokładne szlaki biologiczne odpowiedzialne za te procesy.
Choroba Alzheimera to narastający problem zdrowia publicznego
Według danych przywoływanych przez autorów badania choroba Alzheimera oraz inne postacie otępienia stanowią coraz większe obciążenie dla systemów ochrony zdrowia. W Australii demencja stała się już główną przyczyną zgonów, wyprzedzając chorobę wieńcową.
Podobne trendy obserwowane są w wielu krajach świata, również w Europie. Starzenie się społeczeństw sprawia, że liczba osób wymagających opieki z powodu zaburzeń poznawczych będzie systematycznie rosła. Dlatego poszukiwanie terapii nie tylko łagodzących objawy, ale realnie wpływających na mechanizmy choroby, należy dziś do najważniejszych priorytetów neurologii.
Czy terapie biometaliczne staną się nowym kierunkiem leczenia?
Wyniki australijskich badań wpisują się w rosnące zainteresowanie terapiami biometalicznymi, wykorzystującymi rolę pierwiastków śladowych w funkcjonowaniu układu nerwowego. Choć droga od badań przedklinicznych do rutynowego stosowania w praktyce klinicznej jest długa, Cu(ATSM) wyróżnia się na tle wielu eksperymentalnych terapii. Związek posiada już dane dotyczące bezpieczeństwa, wykazuje działanie neuroprotekcyjne oraz wpływa na kilka procesów jednocześnie.
Jeżeli przyszłe badania kliniczne potwierdzą obecne obserwacje, terapia oparta na miedzi może stać się jednym z najbardziej obiecujących kierunków leczenia wczesnej choroby Alzheimera.
Główne wnioski
- Cu(ATSM) zwiększył liczbę pomp klirensowych P-gp o 24,1%, wspierając naturalny mechanizm oczyszczania mózgu z toksycznych białek beta-amyloidu.
- Po 56 dniach terapii poziom beta-amyloidu zmniejszył się o 42%, a zdolność uczenia się przestrzennego i pamięć długotrwała poprawiły się o prawie 44% w modelu przedklinicznym choroby Alzheimera.
- Cu(ATSM był już wcześniej oceniany pod kątem bezpieczeństwa w badaniach dotyczących choroby Parkinsona i stwardnienia zanikowego bocznego (SLA), co może przyspieszyć rozwój badań klinicznych w chorobie Alzheimera.
- Naukowcy z Uniwersytetu Monash wskazują, że terapie biometaliczne mogą otworzyć nowy kierunek leczenia otępień, łącząc działanie neuroprotekcyjne, przeciwzapalne oraz poprawę funkcjonowania bariery krew–mózg.
Źródło:
- https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acschemneuro.6c00252
- Monash University
