19 ژانویه 2024- محققان دانشگاه Purdue، اولین گام ها را برای درمان بیماری آلزایمر، بیماری پارکینسون و دیابت نوع 2 با ایجاد ترکیبات متعدد برداشته اند، آنها در انتظار ثبت اختراع خود هستند که تجمع پروتئین های مرتبط با این بیماری ها را مهار می کند.

بر اساس گزارش مرکز کنترل و پیشگیری از بیماری، حدود 95 درصد از حدود 38 میلیون دیابتی آمریکایی، مبتلا به دیابت نوع 2 هستند و حدود 5.8 میلیون آمریکایی در سال 2020 با آلزایمر زندگی می کردند. بنیاد پارکینسون گزارش می دهد که نزدیک به 1 میلیون آمریکایی به پارکینسون مبتلا هستند.

نقش تجمع پروتئین در بیماری

آلزایمر و پارکینسون دو بیماری شایع عصبی هستند. علائم آنها شامل زوال شناختی، اختلالات حرکتی و مرگ زودرس است. دیابت نوع 2 یک بیماری غدد درون ریز است که می تواند منجر به اختلالات گردش خون، عصبی و سیستم ایمنی شود.

این بیماری ها یک ویژگی مشترک دارند: تجمع پروتئین ها، از جمله برخی هورمون های خاص.

دکتر جسیکا سونیا فورتین، استادیار علوم پایه پزشکی، فیزیولوژی و فارماکولوژی در کالج دامپزشکی و عضو انستیتوی کشف داروی پوردو، رهبر این تیم که روی آماده‌سازی ترکیبات مولکولی کوچک جدید و اعتبارسنجی آنها از طریق مطالعات آزمایشگاهی برای مهار تجمع چندین پروتئین کار می‌کند، گفت: در دیابت نوع 2، حدود 70 درصد موارد شامل هورمونی به نام پلی پپتید آمیلوئید جزایر یا IAPP است که در پانکراس تجمع می یابد. بیماری آلزایمر و بیماری پارکینسون با تجمع توده‌هایی در نواحی خاصی از مغز ناشی از پروتئین‌هایی به نام تاو و آلفا سینوکلئین، مرتبط هستند.

برخی از اشکال زوال عقل با حضور تاو و آلفا سینوکلئین تجمع یافته در مغز مشخص می شوند. همچنین ارتباط متقابلی بین دیابت نوع 2 و بیماری های عصبی وجود دارد: مطالعات اخیر بیش از یک پروتئین تجمع یافته در پانکراس و مغز را نشان داده اند که نشان دهنده ی اثرات به اصطلاح "تقابل بذر" این پروتئین های بدفرم، است.

دکتر فورتین گفت: روش های فعلی برای درمان این بیماری ها بر کاهش علائم تمرکز دارد. اما او و همکارانش، تجمعات پروتئینی IAPP، تاو و آلفا سینوکلئین را برای درمان علل زمینه ای هدف قرار می دهند، زیرا رویکردی با چند هدف بهترین گزینه برای این بیماری های مزمن خواهد بود.

فورتین گفت: «هدف ما ارائه درمان‌های مولکولی کوچک است که نه تنها از تجمع این پروتئین های بد شکل جلوگیری می‌کند، بلکه توده‌های موجود را نیز متلاشی می‌کند. سپس بدن می تواند این محصولات جانبی را از بین ببرد و عملکرد دوگانه این ترکیبات می تواند مانع از توزیع مجدد توده ها در کنار رگ های خونی شود؛ خطر چنین توزیع مجددی، خونریزی داخل جمجمه ای در مغز است.

ابداع درمانی برای آلزایمر و پارکینسون

دکتر فورتین و همکارانش کتابخانه ای از ترکیبات مولکولی کوچک با ساختارهای شیمیایی مشابه برای درمان آلزایمر و پارکینسون سنتز کرده اند. آنها فعالیت این ترکیبات را برای مهار تجمع پروتئین در سطح میکرومولار یا یک میلیونیم مول در لیتر اندازه گرفتند.

دکتر فورتین گفت: "دو ترکیب" از میان ترکیبات آزمایش شده، به طور قابل توجهی از تشکیل الیگومرها-که پلیمرهایی هستند که واحدهای تکرار شونده نسبتا کمی دارند- جلوگیری کردند. این ترکیبات از سد خونی مغزی عبور کرده و در مدل‌های جوندگان به مغز می‌رسند، که گام بزرگی به جلو است. آنها تشکیل تجمعاتی از آلفا سینوکلئین را در یک مدل مبتنی بر سلولی که توسط همکار من دکتر اولف دتمر در بیمارستان زنان و بریگهام و دانشکده پزشکی هاروارد ایجاد شده بود، متوقف کردند. ما در جستجوی بودجه برای درک مکانیسم‌های دقیق عمل این پایان‌دهنده‌های مولکولی کوچک برای الیگومرها هستیم.

دکتر فورتین گفت: محققان می توانند این ترکیبات ایجاد شده توسط دانشگاه پوردو را در مسیرهای مختلف با ترکیب آنها با حامل های دارویی مانند لاکتوز، مانیتول و سلولز میکروکریستالی تجویز کنند.

دکتر فورتین افزود: «این استراتژی یک درمان جدید را برای بیماری آلزایمر و بیماری پارکینسون نوید می دهد. همچنین سازگاری بالقوه ای برای سایر بیماری های عصبی مشابه مانند بیماری هانتینگتون، زوال عقل لوی، آنسفالوپاتی تروماتیک مزمن، یا CTE، و آنسفالوپاتی های اسفنجی شکل قابل انتقال یاTSE ها را نشان می دهد».

ایجاد درمان هایی برای دیابت نوع 2

دکتر فورتین و همکارانش سه ترکیب مولکولی کوچک را کشف کرده‌اند که مانع از تشکیل IAPP می‌شود که در پانکراس بسیاری از مبتلایان به دیابت نوع 2 تجمع می‌یابد.

دکتر فورتین گفت: "این مولکول های کوچک تجمع IAPP را در حدود 25 تا 100 میکرومولار پس از یک ساعت کاهش دادند. آنها همچنین از تشکیل الیگومر IAPP جلوگیری کردند. این مولکول‌ها بر روی شکلی از IAPP در گربه و انسان کار می‌کنند و می‌توانند بیشتر برای دیابت انسان و گربه توسعه یابند. آنها برای رده‌های سلولی بتای سرطانی موش و موش غیرسمی هستند. مکانیسم‌های عمل آنها هنوز در دست بررسی است".

مراحل بعدی توسعه

دکتر فورتین و تیمش به توسعه هر دو خط این ترکیبات در آزمایشگاه‌های دانشکده دامپزشکی و مؤسسه کشف داروی پوردوادامه خواهند داد.

دکتر فورتین گفت: "ما مطالعات اثبات مفهومی بیشتری را با تمرکز بر بهینه سازی اثر این ترکیبات انجام خواهیم داد، ما همچنین فارماکوکینتیک و فارماکودینامیک این ترکیبات، یا نحوه حرکت آنها در بدن و تاثیرات آنها بر بدن را مطالعه خواهیم کرد. داده های اولیه نشان داده اند که پنج ترکیب نماینده پس از تزریق در مغز موش ها وجود دارند."

منبع:

https://medicalxpress.com/news/2024-01-alzheimer-parkinson-diabetes-protein-aggregation.html