Исследователи из Кейптаунского университета недавно обнаружили, что люди с синдромом Дауна, которые доживают до зрелого возраста, как правило, сталкиваются с проблемой раннего формирования деменции, при которой происходит накопление амилоидных бляшек в головном мозге. Данное состояние очень похоже на болезнь Альцгеймера. К такому выводу пришли ученые, опубликовавшие свое исследование в последнем номере авторитетного международного научного журнала «Annals of neurology»[1].
В исследовании идет речь о том, что у пациентов с синдромом Дауна имеется дефект в ферменте под названием гамма-секретаза, активирующем определенный белок (GSAP). Именно этот дефект наблюдается и при болезни Альцгеймера. Открытие было сделано в результате изучения тканей головного мозга после смерти пациентов с синдромом Дауна. Авторы исследования выявили у них повышенное количество белка GSAP и продуктов его деятельности. Все эти нарушения – прямое следствие изменений в хромосоме 21, трисомия которой приводит к синдрому Дауна. Кроме того, на этой хромосоме располагается так называемый ген APP.
«Избыточное количество генов APP у пациентов с синдромом Дауна вызывает повышенное образование бета-амилоидов, которые затем откладываются в виде амилоидных бляшек в головном мозге намного раньше, чем обычно, — объясняется в «Annals of neurology» — амилоидные бляшки начинают формироваться у пациентов с синдромом Дауна уже в конце подросткового возраста, в то время как у людей со стандартным набором хромосом это происходит после 60 лет».
Новые данные могут стать очень важными для родителей, у которых имеется в семье ребенок с синдромом Дауна. По мнению авторов исследования, теперь надо найти возможность ингибировать белок GSAP, чтобы понять механизмы развития болезни Альцгеймера и воздействовать на них.
Пока зарубежные ученые пытаются выявить взаимосвязь между синдромом Дауна и старческой деменцией, российские исследователи делают самостоятельные шаги в этом направлении. Заведующая лабораторией биоорганических структур Института кристаллографии РАН Татьяна Букреева рассказывает о том, как специалисты этой лаборатории разрабатывают новые эффективные методы доставки лекарственных веществ к пораженному органу или непосредственно в мозг. С этой целью в лаборатории получают микро- и нанокапсулы, которые доставляются к цели с помощью специальных магнитных частиц. Такие препараты получили название полимерных нанороботов.
Способы доставки лекарств могут быть разными, и один из них — через нос. Мысль назального применения «умных» наночастиц родилась именно в Институте кристаллографии, и это стало одним из его ноу-хау. Подобных исследований сегодня не ведет никто в мире, хотя Татьяна Букреева называет их чрезвычайно перспективными. Благодаря идее введения действующих веществ через нос сегодня происходит настоящий прорыв – ведь таким способом можно доставить лекарства непосредственно в мозг при ряде онкологических заболеваний, а также при таких тяжелых болезнях, как рассеянный склероз, болезни Альцгеймера и Паркинсона.
Метод может оказаться чрезвычайно действенным и при синдроме Дауна как для взрослых пациентов с первыми признаками деменции, так и для маленьких детей – в профилактических дозах с целью предотвращения ее развития. Вполне возможно, применение соответствующих таргетных препаратов поможет улучшить качество их жизни.
«Мозг остается для ученых тайной за семью печатями во многом потому, что он защитил себя так называемым гематоэнцефалическим барьером, препятствующим проникновению в него лекарств и других веществ, — объясняет Татьяна Букреева. – Вот почему лечение многих заболеваний мозга сегодня малоэффективно: если мы вводим лекарство в кровь, в мозг оно проникнуть не может. Сегодня созданы лекарства, которые могли бы эффективно использоваться при лечении ряда тяжелейших заболеваний такого рода, но остается открытым вопрос их доставки».
Именно поэтому встал вопрос, не могут ли эти лекарства проникать в мозг через нашу обонятельную систему? После многолетних исследований выяснилось, что могут. «Эксперименты с крысами, которые мы проводим совместно с Институтом высшей нервной деятельности и нейрофизиологии, подтверждают: эффект есть и нужное вещество, судя по всему, попадает в мозг, — констатирует Татьяна Букреева. – Наша сегодняшняя задача – создание наиболее оптимальных систем их доставки, когда вещества могли бы продержаться на поверхности слизистой носа как можно дольше – ведь именно от этого зависит их эффективность». Все это означает, что российские ученые проложили ранее недоступный путь в мозг, и это новый поворот в лечении ранее безнадежных пациентов.
Разумеется, говорить о том, что уже сегодня-завтра эти революционные разработки начнут применяться не только в больницах, но и в домашних условиях, пока не приходится. Сначала необходимо провести клинические исследования, а это в нашей стране достаточно долгий этап. Однако заинтересованность медиков очень высока, и в институте надеются, что сроки реализации этих идей будут минимальными.
[1] Chu J., Wisniewski T., Praticò D. GATA1-mediated transcriptional regulation of the γ-secretase activating protein increases Aβ formation in Down syndrome // Annals of neurology. 2016. Vol. 79, № 1. Р. 18—143.
