Уникальный белок верблюдов и лам может защитить мозг от болезни Альцгеймера

Фото из открытых источников

Наноскопические белки, полученные из антител животных, таких как верблюды и ламы, способны проникать в межклеточное пространство, как никакие другие антитела. Всё больше данных свидетельствует о том, что эти крошечные молекулы могут даже защищать мозг от трудно поддающихся лечению заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера и шизофрения.

В новой статье группа ученых из Национального центра научных исследований (CNRS) во Франции объясняет, к каким результатам привели исследования и что нас ждет впереди. Это исследование было опубликовано в журнале Trends in Pharmacological Sciences.

Эксперты CNRS полагают, что их небольшой размер может сделать их идеальными для проникновения в мозг и лечения его тканей с меньшим количеством побочных эффектов, хотя до сих пор четыре доступных метода лечения с использованием нанотел были одобрены только для лечения других частей тела.

Антитела — это белки, которые наша иммунная система использует для того, чтобы пометить нежелательные материалы в организме — вирусы, токсины и тому подобное — как мусор, подлежащий удалению нашей биологической командой по очистке.

Нанотела представляют собой урезанные версии этих белков, а их гладкая, незаметная конструкция позволяет им проникать сквозь защиту вируса и обезвреживать его самые опасные части.

Представители семейства верблюдовых (включая лам, верблюдов и альпак) естественным образом вырабатывают антитела меньшего размера, чем человеческие. Учёные усовершенствовали их в лабораторных условиях, сделав их примерно в 10 раз меньше распространённого Y-образного иммуноглобулина G.

Хотя известно, что акулы также производят нанотела, именно у наших родственников-млекопитающих биологические механизмы лучше всего подходят для дополнения нашей сравнительно неуклюжей иммунной системы.

Нанотела, изготовленные из верблюдовых, уже продемонстрировали свою эффективность в защите людей от гриппа А и В , желудочно-кишечного норовируса , COVID-19 и даже ВИЧ.

До недавнего времени считалось, что нанотела не могут быть использованы для лечения заболеваний головного мозга, поскольку почки человека выводят их из кровотока ещё до того, как они успевают достичь своей цели. Кроме того, считалось, что они не могут легко преодолевать гематоэнцефалический барьер — важнейший контрольный пункт для любых препаратов, воздействующих на мозг.

Однако более новые исследования преодолели эти проблемы: лабораторные эксперименты на животных моделях показали, что сконструированные нанотела могут преодолевать гематоэнцефалический барьер, чтобы выявлять и устранять ключевые маркеры болезни Альцгеймера, которые, как считается, вызывают симптомы — тау и бета-амилоид.

«Нанотела верблюдовых открывают новую эру биологической терапии заболеваний мозга и меняют наше представление о терапии», — говорит Филипп Рондар, нейрофармаколог из CNRS. «Мы считаем, что они могут стать новым классом препаратов, занимающим промежуточное положение между обычными антителами и малыми молекулами».

Но прежде чем эти препараты попадут в живой мозг человека, ученым необходимо будет оценить их стабильность, правильность свертывания и убедиться в отсутствии агрегации, говорит Рондар.

«Это высокорастворимые небольшие белки, которые могут пассивно проникать в мозг», — говорит специалист по функциональной геномике Пьер-Андре Лафон. «В отличие от них, низкомолекулярные препараты, предназначенные для преодоления гематоэнцефалического барьера, гидрофобны по своей природе, что ограничивает их биодоступность, увеличивает риск нецелевого связывания и связано с побочными эффектами».

Нам также необходимо больше знать о том, как именно они проникают через гематоэнцефалический барьер и как долго они находятся в мозге, чтобы обеспечить правильную дозировку. Учёным также необходимо разработать стабильные формулы клинического уровня, способные выдерживать длительное хранение и транспортировку из лаборатории к пациенту.

«Наша лаборатория уже начала изучать различные параметры для нескольких проникающих в мозг нанотел и недавно показала, что условия лечения совместимы с хроническим лечением», — добавляет Лафон.

Возможно, когда-нибудь мы будем благодарить верблюдов за сохранение наших драгоценных воспоминаний, но до этого еще далеко.