Этот «активируемый светом» препарат может лечить болезнь Паркинсона.
Впервые ученые разработали активируемый светом препарат для лечения болезни Паркинсона непосредственно в определенной части мозга.
Лекарство, которое активируется светом на оптическое волокно, имплантированное в мозг, уменьшило симптомы Паркинсона и улучшило двигательную функцию у мышей.
В статье о работе, опубликованной в Журнал контролируемого выпуска, международная группа ученых предполагает, что «управляемый светом» препарат потенциально может лечить другие двигательные расстройства.
При активации светом препарат под названием MRS7145 блокирует белок, называемый «рецептором аденозина А2А».
Предыдущие исследования уже показали, что аденозиновый рецептор A2A является многообещающей мишенью для таких заболеваний головного мозга, как болезнь Паркинсона.
Однако, как объясняют авторы в своей статье, аденозиновые рецепторы расположены по всему мозгу, что затрудняет их использование для выбора и нацеливания только на определенные части мозга.
Создавая возможность «пространственно-временного контроля функции рецепторов», новый активируемый светом препарат преодолевает «некоторые из этих ограничений», отмечают авторы.
Болезнь Паркинсона и фотофармакология
Болезнь Паркинсона болеет более 10 миллионов человек в мире, в том числе 1 миллион человек только в Соединенных Штатах.
Болезнь сохраняется на всю жизнь и со временем обостряется. В основном это влияет на движение, вызывая тремор, скованность, медлительность и проблемы с равновесием и координацией. Также могут возникать симптомы отсутствия движения, такие как запор, нарушение сна, депрессия, беспокойство и усталость.
Болезнь Паркинсона обычно не возникает в возрасте до 50 лет; только около 10 процентов случаев диагностируются в более раннем возрасте.
Он возникает из-за гибели нервных клеток или нейронов в части мозга, называемой черной субстанцией. Эти нейроны производят химический посредник, называемый дофамином, который, помимо прочего, важен для управления движением.
Цель многих лекарств, предназначенных для лечения болезни Паркинсона, - восстановить уровень дофамина в головном мозге. Блокирование аденозиновых рецепторов было предложено в качестве мишени для такого лечения, поскольку оно может повышать уровень дофамина.
Фотофармакология - относительно новая область медицины, которая разрабатывает лекарства, питание которых можно включать и выключать только с помощью света.
Подход предлагает возможность контролировать точное место высвобождения лекарственного средства в организме, тем самым ограничивая любые побочные эффекты, не соответствующие цели. Примером может служить точное нацеливание химиотерапевтических препаратов на определенные раковые клетки.
Это также позволяет точно определить время высвобождения лекарства. Примером этого является выпуск лекарств от диабета 2 типа, которые можно включать и выключать по мере необходимости.
Точное дозирование по времени является явным преимуществом при использовании лекарств, которые постепенно теряют свою эффективность и, следовательно, для работы требуются большие дозы. Именно это происходит с леводопой, наиболее распространенным препаратом для лечения болезни Паркинсона.
Светоактивированный препарат испытан на мышах
MRS7145 является светочувствительным производным «SCH442416, [который является] селективным антагонистом аденозинового рецептора A2A».
Соединение химически неактивно до тех пор, пока его не облучают светом с длиной волны 405 нанометров, который находится в фиолетовой, видимой части спектра и не вреден для тканей.
Для своего исследования исследователи провели серию тестов. Во-первых, они показали, что лекарство реагирует на воздействие света в клетках, экспрессирующих аденозиновый рецептор A2A, и блокирует рецептор.
Затем они проверили влияние препарата на двигательную функцию на живых мышах. Они имплантировали оптическое волокно в соответствующую часть мозга мышей: полосатое тело.
Когда они освещали волокно светом с правильной длиной волны, у мышей проявлялась «значительная гиперлокомотация». Это лечение также уменьшило эффект ригидности и тремора, вызванного приемом лекарств.
Наконец, они показали, что этот подход также обращает вспять «моторные нарушения» на мышиной модели болезни Паркинсона.
«Патч» с дистанционным управлением
Соавтор-корреспондент доктор Франсиско Сируэла из Института неврологии Университета Барселоны в Испании объясняет, что уже существуют методы лечения болезни Паркинсона с использованием проводов, имплантированных в мозг.
Он и его коллеги предупреждают, что это все еще очень рано, и что предстоит еще много работы, прежде чем активируемый светом препарат будет готов для клинического использования аналогичным образом.
Тем не менее, он предвидит будущее, в котором у пациента будет светящийся «участок», соединенный с имплантированным волокном.
Врач может дистанционно управлять включением света и, следовательно, временем высвобождения лекарства через приложение для смартфона.
Такой подход может также помочь свести к минимуму проблемы с синхронизацией дозы, которые обычно возникают при лечении длительных заболеваний, когда соблюдение графиков лечения может начать ослабевать.
«Точная пространственно-временная точность позволит детально манипулировать нейронными цепями и настроить их работу с терапевтическими и нейрозащитными целями».
Доктор Франсиско Сируэла
