Наночастицы возвращают разум мышам с болезнью Альцгеймера

Международная команда учёных разработала специальные наночастицы, способные буквально обратить вспять проявления болезни Альцгеймера у мышей. Новый метод работает не за счёт волшебной таблетки, а с помощью ремонта основного фильтра мозга — гематоэнцефалического барьера. Этот барьер, словно древний страж, служит внешним и внутренним дозором для мозга: пускает в мозг только нужные вещества, а вредное и мусор выбрасывает назад — в кровь. Но у страдающих Альцгеймером барьер из меченосца превращается в ленивого сутулого вахтёра, позволяя ядовитому белку амилоиду копиться внутри черепа и разрушать память. Учёные десятилетиями пытались бороться с этими смертоносными скоплениями, но настоящая проблема часто скрывалась именно в изношенной "службе уборки" мозга.

Исследователи из разных стран создали крошечные полые сферы на основе полимеров — так называемые полимеросомы. Это не просто капсулы-носители лекарства — они сами действуют как лекарство. Их поверхность украшена особыми молекулами — ключами, которые открывают замок в белке LRP1 на поверхности барьера. В норме, именно LRP1 выносит мусор из мозга, включая тот самый амилоид. Но если белок прочно сталкивается с большими сгустками амилоида, его самого уничтожают, и уборка прекращается. Новые наночастицы, как дрессированные вороны, прилетают с "ключами" средней прочности: они не разрушают транспортёр, а заставляют работать его эффективнее, отправляя токсичный амилоид прочь и вновь возвращаясь за следующей порцией.

Испытания проводились на генетически модифицированных мышах, у которых формируются амилоидные бляшки и разрушается память так же, как у больных людей. Мышам сделали всего три укола с наночастицами в возрасте 12 месяцев (для мышей это уже конец жизни). Результаты были почти комичные: уже через два часа после однократной инъекции амилоид в мозге упал на 45%, а в крови — вырос в 8 раз. Это значило, что барьер начал выбрасывать мусор прямиком в кровь на радость учёным.

Проверить случившееся помогла позитронно-эмиссионная томография — способ увидеть амилоидные бляшки прямо в живом мозге. До лечения бляшек было много, через 12 часов после инъекции их стало на порядок меньше. 3D-визуализация подтвердила: объём амилоида уменьшился примерно на 41%.

Более того: барьер не только очистился, но и сам исцелился, уровень транспортного белка LRP1 в барьерных клетках восстановился до нормы, и исчезли сигналы разрушительных процессов. Изменения коснулись и других клеточных белков. Барьер перешёл из режима самоуничтожения в режим защиты.

Самое поразительное: когнитивные способности мышей буквально вернулись к норме. Проверка на классической "водяной лаборатории Морриса" (для мышей это как ЕГЭ по навигации в бассейне) показала — подопытные снова нашли платформу наравне с обычными мышами. Этот результат сохранился как минимум полгода: после трёх инъекций мыши навык не теряли. Повторные тесты — на строительство гнезда и предпочтение сладкой пищи — также показали совсем иное, "здоровое" мышиное поведение.

Но, кажется, чудес ждать рано. Всё это — пока только опыты на мышах. Болезнь Альцгеймера у людей куда сложнее, чем у лабораторных животных, и до настоящей терапии для людей ещё долгий путь экспериментов и проверок.

Тем не менее, исследование открывает новую перспективу: если ремонт барьеров сработал при Альцгеймере, то, возможно, поможет и при других болезнях мозга, вроде болезни Паркинсона или бокового амиотрофического склероза. Это не просто попытка "залатать симптомы", а работа с исходными причинами деградации мозга.

Исследование под названием «Rapid amyloid-β clearance and cognitive recovery through multivalent modulation of blood–brain barrier transport» проведено коллективом Junyang Chen, Pan Xiang, Aroa Duro-Castano, Huawei Cai, Bin Guo, Xiqin Liu, Yifan Yu, Su Lui, Kui Luo, Bowen Ke, Lorena Ruiz-Pérez, Qiyong Gong, Xiaohe Tian и Giuseppe Battaglia.