پژوهشگران موفق شدند با بازسازی رگ‌های مغز، حافظه را در مدل‌های حیوانی بازگردانند
پژوهشی تازه از مؤسسه مهندسی زیستی کاتالونیا (IBEC) و دانشگاه سیچوان چین، ممکن است مسیر تازه‌ای در درمان بیماری آلزایمر گشوده باشد.
دانشمندان در این پروژه توانستند با استفاده از نانوذرات زیست‌فعال، سیستم پاک‌سازی طبیعی مغز را دوباره فعال کنند و در نتیجه نشانه‌های آلزایمر را در موش‌ها معکوس سازند.
این نانوذرات نه حامل دارو، بلکه خود دارو بودند — ساختارهایی «فوق‌مولکولی» که با ترمیم رگ‌های مغز و بازگرداندن عملکرد سد خونی-مغزی، امکان خروج پروتئین‌های سمی را فراهم کردند و در نتیجه شاهد بازگشت عملکرد حافظه و بهبود چشمگیر در رفتار حیوانات مبتلا بودند.
چه اتفاقی افتاد؟
در این مطالعه که با همکاری دانشگاه کالج لندن، دانشگاه بارسلونا و آکادمی علوم پزشکی چین انجام شد، پژوهشگران نانوذراتی ساختند که همانند دارو عمل می‌کنند و با تقلید از گیرنده‌های مولکولی خاص، مسیرهای آسیب‌دیدهٔ مغز را فعال می‌سازند.
در مدل‌های حیوانی آلزایمر، تجمع پروتئین‌های آمیلوئید بتا (Aβ) یکی از عوامل کلیدی زوال شناختی است.
این پروتئین‌ها معمولاً از طریق سد خونی-مغزی (BBB) به بیرون از مغز منتقل و در جریان خون دفع می‌شوند، اما در بیماری آلزایمر این مسیر از کار می‌افتد.
در این پژوهش، موش‌هایی که دچار زوال شناختی پیشرفته بودند، تنها با سه تزریق از نانوذرات طراحی‌شده درمان شدند.
به گفتهٔ «جون‌یانگ چن»، یکی از نویسندگان مقاله،
«تنها یک ساعت پس از تزریق، میزان آمیلوئید در مغز حدود پنجاه تا شصت درصد کاهش یافت.»
شش ماه بعد، در آزمایش‌های حافظه و رفتار، موش‌های درمان‌شده عملکردی مشابه موش‌های سالم داشتند — نتیجه‌ای که در تاریخ تحقیقات آلزایمر بی‌سابقه است.
چرا مهم است؟
مغز انسان در بزرگسالی حدود یک‌پنجم انرژی کل بدن را مصرف می‌کند و شبکه‌ای متراکم از مویرگ‌ها وظیفهٔ رساندن اکسیژن و مواد مغذی به هر نورون را برعهده دارند.
در بیماری آلزایمر، تخریب همین شبکهٔ ظریف باعث می‌شود تبادل مواد میان خون و مغز مختل شود، سد خونی-مغزی آسیب ببیند و تجمع سموم مانند آمیلوئید، روند تخریب سلول‌های عصبی را شتاب دهد.
نانوذرات طراحی‌شده در این پژوهش به‌طور مستقیم روی همین سیستم اثر می‌گذارند:
آن‌ها با تقلید از عملکرد گیرندهٔ LRP1 — که مسئول انتقال آمیلوئید به خارج از مغز است — مسیر پاک‌سازی را دوباره فعال می‌کنند.
به این ترتیب، مغز دوباره می‌تواند خود را از پروتئین‌های سمی پاک کند و تعادل زیستی‌اش را بازیابد.
دکتر «جوزپه باتالیا»، استاد مؤسسه مهندسی زیستی کاتالونیا و نویسندهٔ ارشد مقاله، می‌گوید:
«اثر بلندمدت این درمان از آنجا ناشی می‌شود که ما رگ‌های مغز را ترمیم می‌کنیم. وقتی سیستم عروقی دوباره فعال شود، روند پاک‌سازی آمیلوئید و سایر مولکول‌های مضر به حالت طبیعی برمی‌گردد و مغز خود را بازسازی می‌کند.»
چگونه کار می‌کند؟
برخلاف داروهای سنتی که تنها به مولکول‌های خاصی متصل می‌شوند، این نانوذرات دارای ساختاری دقیق و چندوجهی هستند:
آن‌ها در اندازه و تعداد لیگاندهای سطحی به‌صورت اتمی تنظیم شده‌اند تا تعامل بسیار اختصاصی با گیرنده‌های سلولی داشته باشند.
این تعامل باعث فعال شدن «ترافیک گیرنده‌ها» در سطح سلول‌های سد خونی-مغزی می‌شود — فرآیندی که در حالت طبیعی برای تنظیم ورود و خروج مواد از مغز به کار می‌رود.
با فعال شدن دوبارهٔ این مسیر، پروتئین‌های مضر به‌طور طبیعی از مغز خارج و در خون دفع می‌شوند.
به گفتهٔ دکتر «لورنا روییز پرز»، پژوهشگر گروه بیونیک مولکولی در IBEC و استاد دانشگاه بارسلونا،
«درمان ما بدون استفاده از داروهای شیمیایی یا آنتی‌بادی‌ها، تنها با تحریک مسیرهای طبیعی مغز، توانست عملکرد سد خونی-مغزی را بازیابی کند. این گامی بنیادین در درک و درمان بیماری‌های نورودژنراتیو است.»
محدودیت‌ها و چشم‌انداز آینده
این دستاورد هنوز در مرحلهٔ آزمایش حیوانی است، اما نتایج آن می‌تواند پایهٔ نسل تازه‌ای از درمان‌ها باشد — درمان‌هایی که به‌جای مقابلهٔ مستقیم با علائم، سیستم‌های طبیعی مغز را برای ترمیم خود فعال می‌کنند.
پژوهشگران تأکید می‌کنند که اگر این نتایج در انسان نیز تکرار شود، ممکن است راهی برای توقف یا حتی بازگرداندن اثرات آلزایمر گشوده شود.
گام بعدی، آزمایش‌های ایمنی و کارآیی بالینی در انسان است که قرار است در سال‌های آینده آغاز شود.
چشم‌انداز
در حالی‌که داروهای جدید آلزایمر عمدتاً بر کاهش موقت علائم تمرکز دارند، این پژوهش افقی تازه گشوده است:
درمانی که نه با مهار، بلکه با بازسازی عمل می‌کند — بازگرداندن توانایی مغز در پاک‌سازی خود.
به گفتهٔ دکتر باتالیا،
«ما نشان داده‌ایم که می‌توان با فناوری نانو، سد میان مغز و بدن را دوباره زنده کرد. این شاید نخستین گام واقعی در مسیر درمان پایدار آلزایمر باشد.»
