Открытие наноразмерных молекул, способных подавлять развитие болезней Альцгеймера и Паркинсона

Наноразмерные молекулы определенного химического элемента могут ингибировать образование бляшек в тканях мозга. Это новое открытие исследователей из Университета Умео (Швеция) в сотрудничестве с учеными из Хорватии и Литвы вселяет надежду на создание новых методов лечения, например, болезней Альцгеймера и Паркинсона в долгосрочной перспективе.

"Это действительно очень важный шаг, который может лечь в основу новых и эффективных методов лечения нейродегенеративных заболеваний в будущем", — говорит профессор Людмила Морозова-Роше из Университета Умео.

Когда белки неправильно сворачиваются, они образуют нерастворимые фибриллы, называемые амилоидами, которые участвуют в развитии нескольких серьезных заболеваний, таких как болезни Альцгеймера, Паркинсона, Коррино де Андраде и коровье бешенство. Агрегаты амилоидов убивают нейронные клетки и образуют амилоидные бляшки в тканях мозга.

Исследователи из Умео (Швеция), Вильнюса (Литва) и Риеки (Хорватия) обнаружили, что определенные наноразмерные молекулы могут препятствовать амилоидогенезу провоспалительного белка S100A9. Эти молекулы способны даже растворять уже сформированные амилоиды, что было показано с помощью атомно-силовой микроскопии и флуоресцентных методов. Речь идет о наноразмерных полиоксониобатах — полиоксометаллат-ионах с отрицательным зарядом, содержащих химический элемент ниобий.

"Необходимы дальнейшие исследования, прежде чем мы сможем с уверенностью сказать, что из этого можно получить работающие методы лечения, но полученные на данный момент результаты оказались очень многообещающими", — отмечает Людмила Морозова-Роше.

Исследователи работали с двумя разными молекулами полиоксониобатов, Nb₁₀ и TiNb₉. Обе оказались способны ингибировать амилоиды S100A9, образуя ионные взаимодействия с положительно заряженными участками на поверхности белка, которые критически важны для его самоорганизации в амилоид. Изученные молекулы полиоксониобатов относительно химически стабильны и растворимы в воде. Молекулы имеют наноразмеры, то есть они чрезвычайно малы. Эти наномолекулы также могут представлять интерес для других медицинских применений, например, в имплантатах, благодаря своей высокой биосовместимости и стабильности.

В Университете Умео две исследовательские группы — с медицинского факультета и с кафедры химии — сотрудничали, подходя к проблеме с разных сторон, применяя широкий спектр биофизических и биохимических методов, а также проводя моделирование методом молекулярной динамики.