علمی، پژوهشی و فناوری

داروی رایج چشم می تواند از آلزایمر پیشگیری کند

به گزارش پایگاه خبری علم و فناوری : محققان کشف کرده‌اند که متازولامید، یک داروی گلوکوم، می‌تواند تجمع پروتئین تاو را در مغز که یک عامل کلیدی در زوال عقل مانند آلزایمر است، پاک کند .

این مطالعه با استفاده از مدل‌های گورخرماهی و موش، داروهای متعددی را غربالگری کرد و پتانسیل متازولامید را در بهبود عملکردهای شناختی و کاهش تخریب مغز در موش‌های مبتلا برجسته کرد و زمینه را برای آزمایش‌های بالینی سریع فراهم کرد.

پیشرفت در تحقیقات دمانس

دارویی که معمولاً برای درمان گلوکوم استفاده می‌شود، اثرات امیدوارکننده‌ای را در کاهش تجمع پروتئین تاو در مغز گورخرماهی و موش نشان داده است - تجمعی که با اشکال مختلف زوال عقل از جمله بیماری آلزایمر مرتبط است.

محققان موسسه تحقیقات زوال عقل بریتانیا در دانشگاه کمبریج بیش از 1400 داروی تایید شده بالینی را در گورخرماهی که از نظر ژنتیکی برای شبیه سازی تائوپاتی اصلاح شده بودند، غربالگری کردند. آنها دریافتند که داروهایی به نام مهارکننده های کربنیک انیدراز، از جمله داروی گلوکوم متازولامید، می توانند به طور موثری تجمع تاو را پاک کرده و علائم بیماری را در گورخرماهی و موش هایی که برای حمل جهش های تاو مرتبط با زوال عقل انسانی مهندسی شده اند، کاهش دهند.

درک Tauopathies و تاثیر آنها

تائوپاتی ها اختلالات نورودژنراتیو هستند که با "تجمیع" پروتئین تاو در سلول های عصبی مغز مشخص می شوند. این بیماری ها شامل انواع مختلفی از زوال عقل است، مانند بیماری پیک و فلج فوق هسته ای پیشرونده، که به نظر می رسد تاو عامل اصلی آن است، و همچنین آلزایمر و آنسفالوپاتی تروماتیک مزمن (ناشی از ضربه های مکرر سر، اغلب در ورزش های تماسی دیده می شود). در هر دو مورد، تجمع تاو به انحطاط بافت مغز کمک می کند.

پیشرفت کمی در یافتن داروهای موثر برای درمان این بیماری ها صورت گرفته است. یک گزینه استفاده مجدد از داروهای موجود است. با این حال، غربالگری دارو - جایی که ترکیبات در برابر مدل‌های بیماری آزمایش می‌شوند - معمولاً در کشت‌های سلولی انجام می‌شود، اما این موارد بسیاری از ویژگی‌های تجمع تاو را در یک موجود زنده نشان نمی‌دهند.

گورخرماهی: مدلی برای غربالگری سریع مواد مخدر

برای حل این مشکل، تیم کمبریج به مدل‌های گورخرماهی که قبلا توسعه داده بودند روی آوردند. گورخرماهی تا زمان بلوغ رشد می کند و می تواند در عرض دو تا سه ماه تولید مثل کند و تعداد زیادی فرزندان تولید کند. با استفاده از دستکاری ژنتیکی، می توان بیماری های انسانی را تقلید کرد زیرا بسیاری از ژن های مسئول بیماری های انسانی اغلب معادل هایی در گورخرماهی دارند.

در مطالعه‌ای که امروز در Nature Chemical Biology منتشر شد ، پروفسور دیوید روبینشتاین، دکتر آنجلین فلمینگ و همکارانش تائوپاتی را در گورخرماهی مدل‌سازی کردند و 1437 ترکیب دارویی را غربال کردند. هر یک از این ترکیبات از نظر بالینی برای سایر بیماری ها تایید شده است.

دکتر آنا لوپز رامیرز از مؤسسه تحقیقات پزشکی کمبریج، گروه فیزیولوژی، توسعه و علوم اعصاب و مؤسسه تحقیقات زوال عقل بریتانیا در دانشگاه کمبریج، اولین نویسنده مشترک، گفت: «گورخرماهی روش بسیار مؤثرتر و واقعی‌تری برای غربالگری ارائه می‌کند. ترکیبات دارویی نسبت به استفاده از کشت سلولی که عملکرد آنها کاملاً متفاوت با موجودات زنده است. آنها همچنین ما را قادر می سازند تا این کار را در مقیاس انجام دهیم، چیزی که در حیوانات بزرگتر مانند موش غیرممکن یا اخلاقی است.

نتایج امیدوار کننده با متازولامید

با استفاده از این رویکرد، تیم نشان داد که مهار آنزیمی به نام کربنیک انیدراز - که برای تنظیم سطح اسیدیته در سلول‌ها مهم است - به سلول کمک کرد تا از شر تجمع پروتئین تاو خلاص شود. این کار را با وادار کردن لیزوزوم ها - "محل های سوزاندن سلول" - به سطح سلول انجام داد، جایی که آنها با غشای سلولی ترکیب شدند و تاو را "تفک کردند".

هنگامی که تیم متازولامید را روی موش هایی که به طور ژنتیکی برای حمل جهش عامل بیماری P301S در تاو که منجر به تجمع تدریجی توده های تاو در مغز می شود، مهندسی ژنتیک شده بودند، آزمایش کردند، آنها دریافتند که آنهایی که با این دارو درمان شده بودند در وظایف حافظه عملکرد بهتری داشتند. و عملکرد شناختی بهبود یافته را در مقایسه با موش های درمان نشده نشان داد.

پتانسیل متازولامید در پیشگیری از زوال عقل

تجزیه و تحلیل مغز موش‌ها نشان داد که در مقایسه با موش‌های درمان‌نشده، آن‌ها واقعاً دارای تجمعات تاو کمتر و در نتیجه کاهش کمتری در سلول‌های مغزی بودند.

دکتر فرح صدیقی، نویسنده مشترک، همچنین از مؤسسه تحقیقات پزشکی کمبریج و مؤسسه تحقیقات زوال عقل بریتانیا، گفت: «ما هیجان‌زده شدیم که در مطالعات موش‌ها مشاهده کردیم که متازولامید سطوح تاو را در مغز کاهش می‌دهد و در برابر ساخت بیشتر آن محافظت می‌کند. بالا این امر آنچه را که ما هنگام غربالگری مهارکننده‌های کربنیک انیدراز با استفاده از مدل‌های تائوپاتی گورخرماهی نشان داده بودیم تأیید می‌کند.

پروفسور Rubinsztein از موسسه تحقیقات زوال عقل بریتانیا و موسسه تحقیقات پزشکی کمبریج در دانشگاه کمبریج، گفت: "متازولامید به عنوان یک داروی بسیار مورد نیاز برای کمک به جلوگیری از تجمع پروتئین های خطرناک تاو در مغز نویدبخش است. اگرچه ما فقط اثرات آن را در گورخرماهی و موش بررسی کرده‌ایم، بنابراین هنوز روزهای اولیه است، حداقل در مورد مشخصات ایمنی این دارو در بیماران می‌دانیم. این ما را قادر می‌سازد تا به آزمایش‌های بالینی خیلی سریع‌تر از آنچه معمولاً انتظار می‌رفت، اگر از ابتدا با یک ترکیب دارویی ناشناخته شروع می‌کردیم، حرکت کنیم.

این نشان می‌دهد که چگونه می‌توانیم از گورخرماهی برای آزمایش اینکه آیا داروهای موجود برای مقابله با بیماری‌های مختلف تغییر کاربری داده می‌شوند یا خیر، استفاده کنیم، که به طور بالقوه روند کشف دارو را به میزان قابل توجهی سرعت می‌بخشد.

این تیم امیدوار است متازولامید را بر روی مدل‌های مختلف بیماری، از جمله بیماری‌های رایج‌تری که با تجمع پروتئین‌های مستعد تجمع مشخص می‌شوند، مانند بیماری‌های هانتینگتون و پارکینسون، آزمایش کنند.