Choroba Alzheimera charakteryzuje się patologicznymi zmianami w mózgu, które prowadzą między innymi do postępujących zaburzeń pamięci, uczenia się, komunikacji a także znacznego pogorszenia umiejętności radzenia sobie z prostymi czynnościami życia codziennego.
Najprawdopodobniej zmiany te spowodowane są pojawianiem się białkowych struktur, tak zwanych splątków neurofibrylarnych i płytek starczych. Powstają one w wyniku zlepiania się ze sobą wadliwych białek. Głównym białkiem biorącym udział w tym procesie jest białko nazywane beta-amyloidem.
Jest to powszechne schorzenie, które dotyka ludzi w starszym wieku. Statystycznie, objawy chorobowe diagnozuje się u co dziewiątej osoby po 80-tym roku życia. Niestety, lekarstwo na chorobę Alzheimera, choć jest tak bardzo potrzebne, nie istnieje. Obecnie leczenie polega tylko na łagodzeniu negatywnych skutków choroby. Naukowcy od lat szukają sposobu na zapobieganie i leczenie choroby Alzheimera.
Nowy trop w poszukiwaniach leku
Być może wyniki najnowszych badań w tej dziedzinie naprowadzą naukowców na dobry trop. W najnowszym numerze Nature Medicine opublikowane zostały wstępne wyniki sugerujące, że jeden z czynników wzrostowych, czynnik wzrostowy pochodzenia mózgowego (BDNF) może pomóc cierpiącym na chorobę Alzheimera. Badania te pilotuje dr Mark Tuszyński z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego, w Stanach Zjednoczonych. Czynnikiem BDNF naukowcy interesowali się już od jakiegoś czasu. Wiadomo, że jego ilość jest zmniejszona w regionach mózgu najbardziej dotkniętych chorobą, czyli w korze śródwęchowej i hipokampie. Dodatkowo czynnik ten znany jest z silnych właściwości neuroprotekcyjnych, czyli ochronnych w stosunku do komórek nerwowych. Tuszyński ze swoimi współpracownikami postanowili sprawdzić, czy zwiększenie ilości czynnika BDNF uchroni te obszary mózgu od zmian chorobowych. Okazało się, że BDNF ma pozytywne efekty w badaniach in vitro z wykorzystaniem komórek w hodowli a także w testach in vivo na zwierzętach doświadczalnych takich jak myszy, szczury a także małpy rezusy. Podanie tego czynnika bezpośrednio do mózgu może odwrócić zanik synaps (połączeń między neuronami), usprawnić mechanizmy przekazywania sygnału między komórkami nerwowymi, jak również odzyskać zdolność do uczenia się i zapamiętywania, utraconą w wyniku zmian chorobowych. Jedną z wczesnych zmian w chorobie Alzheimera jest właśnie dysfunkcja połączeń synaptycznych między komórkami nerwowymi. Ponieważ BDNF znacząco polepsza jakość tych połączeń, mógłby on znaleźć zastosowanie w leczeniu tej choroby.
To dopiero początek badań
BDNF jest dopiero w fazie badań przedklinicznych, z wykorzystaniem zwierząt doświadczalnych. Czeka go jeszcze pięć faz właściwych badań klinicznych, w których zaangażowani będą pacjenci. Najprawdopodobniej upłynie kilka lat zanim będzie można kupić w aptece lek na chorobę Alzheimera oparty na czynniku BDNF. „Jest jeszcze wiele niewiadomych, które stoją na naszej drodze” - mówi dr Tuszyński. Jedną z nich jest znalezienie dobrego sposobu podania leku do tych części mózgu, które są najbardziej narażone na zmiany chorobowe. Planowane jest użycie terapii genowej, czyli wprowadzenie do mózgu genu kodującego czynnik BDNF przy użyciu wektora wirusowego. W tym wypadku najlepszy będzie wirus AAV (wirus towarzyszący adenowirusowi), który jest dobrze tolerowany przez układ odpornościowy organizmu a także utrzymuje produkcję czynnika BDNF przez długi czas. Drugim problemem jest to, że u ludzi niesłychanie trudno jest dotrzeć do kory śródwęchowej. Nawet jeśli uda się zaaplikować wektor wirusowy do tej części mózgu, to wirus zazwyczaj nie rozprzestrzenia się daleko od miejsca iniekcji i najprawdopodobniej swoim działaniem nie obejmie całej zmienionej chorobowo tkanki.
Tuszyński jest współzałożycielem biotechnologicznej firmy Ceregene. Firma ta rozpoczęła niedawno drugi etap badań klinicznych testujących inny czynnik wzrostu nerwów, NGF, w leczeniu choroby Alzheimera. Etap ten będzie polegał na zastosowaniu NGF w leczeniu pięćdziesięciu pacjentów - wolontariuszy w ośmiu placówkach medycznych w Stanach Zjednoczonych. Wyniki badań nad czynnikiem NGF będą bardzo pomocne w planowaniu badań klinicznych z wykorzystaniem czynnika BDNF.
Czas na zmianę strategii poszukiwania leków
Większość naukowców i lekarzy twierdzi, że najwyższy czas zmienić strategie w poszukiwaniu leku na chorobę Alzheimera. Dotychczas zdecydowana większość badań opierała się na znalezieniu czynnika, który powodowałby zmniejszenie lub eliminację złogów zmienionego białka beta-amyloidu. Niestety, badania te nie zakończyły się sukcesem, gdyż wiele związków o potencjalnych właściwościach terapeutycznych zostało wyeliminowanych już we wczesnym stadium prób klinicznych. Być może nie tędy droga i trzeba zmienić kierunek badań?
Zastosowanie czynników wzrostowych takich jak BDNF czy NGF, które polepszają procesy związane z komunikacją między komórkami nerwowymi, być może okaże się trafną alternatywą.
Czy pomoże w leczeniu innych chorób neurodegeneracyjnych?
Neuroprotekcyjnymi właściwościami czynnika BDNF interesują się także naukowcy badający inne neurodegeneracyjne choroby układu nerwowego, takie jak choroba Huntingtona. Jest ona spowodowana obecnością w organizmie chorego wadliwej formy białka zwanego huntingtyną. Podobnie jak beta-amyloid w chorobie Alzheimera, huntingtyna w chorobie Huntingtona nie funkcjonuje prawidłowo i zlepia się ze sobą tworząc agregaty, które najprawdopodobniej są przyczyną obumierania komórek nerwowych. Najnowsze badania opublikowane w Journal of Neuroscience przez zespół brytyjskich naukowców z Cambridge Institute for Medical Research sugerują, że BDNF mógłby przejąć funkcję zmienionego białka huntingtyny. Jak na razie nie ma skutecznych metod leczenia choroby Huntingtona. Odkrycie to otwiera więc nowe możliwości także i w leczeniu tej choroby.
Monika Klejman
ŚWIATOWY TYDZIEŃ MÓZGU
W dniach 16-20 marca 2009 roku w wielu miastach Polski odbywać się będą wykłady naukowe i popularnonaukowe oraz pokazy z okazji Światowego Tygodnia Mózgu (Brain Awareness Week). Informacje o nich można znaleźć między innymi na stronie Polskiego Towarzystwa Badań Układu Nerwowego http://www.ptbun.org.pl/tydzienmozgu/. Więcej o Brain Awareness Week na świecie na stronie http://www.dana.org/brainweek/.
