Новая лекарственная мишень для борьбы с болезнью Альцгеймера была обнаружена исследовательской группой во главе с Гонг Чен, профессором биологии и Verne M. Уилламан Кафедра наук о жизни в Университете штата Пенсильвания. Открытие также имеет потенциал для развития в качестве нового диагностического инструмента для болезни Альцгеймера, которая является наиболее распространенной формой деменции и от которой пока не найдено лекарство. Научная статья с описанием открытия будет опубликована в журнале Nature Communications 13 июня 2014 года.
Исследования Чена были мотивированы недавним провалом клинических испытаний некогда многообещающих лекарств от болезни Альцгеймера, разрабатываемых крупными фармацевтическими компаниями. "Миллиарды долларов были вложены в годы исследований, приведших к клиническим испытаниям этих препаратов от болезни Альцгеймера, но они не прошли тест после того, как неожиданно ухудшили симптомы пациентов," Чен сказал. Исследования, лежащие в основе этих препаратов, были нацелены на давно известную особенность мозга, вызывающую болезнь Альцгеймера: липкое накопление амилоидного белка, известного как бляшки, которые могут вызывать гибель нейронов в головном мозге. "Исследования нашей и других лабораторий в настоящее время сосредоточены на поиске новых мишеней для лекарств и разработке новых подходов к диагностике и лечению болезни Альцгеймера," Чен объяснил.
"Недавно мы обнаружили аномально высокую концентрацию одного тормозящего нейромедиатора в головном мозге умерших пациентов с болезнью Альцгеймера," Чен сказал. Он и его группа исследователей обнаружили нейротрансмиттер, названный ГАМК (гамма-аминомасляная кислота), в деформированных клетках, называемых "реактивные астроциты" в структуре в ядре мозга, называемой зубчатой извилиной. Эта структура является воротами в гиппокамп, область мозга, которая имеет решающее значение для обучения и памяти.
Команда Чена обнаружила, что нейромедиатор ГАМК был резко увеличен в деформированных версиях обычно больших звездообразных "астроцит" клетки, которые у здорового человека окружают и поддерживают отдельные нейроны мозга. "Наше исследование показывает, что чрезмерно высокая концентрация нейромедиатора ГАМК в этих реактивных астроцитах является новым биомаркером, который, как мы надеемся, может быть использован в дальнейших исследованиях в качестве инструмента для диагностики и лечения болезни Альцгеймера," Чен сказал.
Команда Чена разработала новые методы анализа для оценки концентраций нейромедиаторов в мозге нормальных и генетически модифицированных мышей, моделирующих болезнь Альцгеймера (мышей AD). "Наши исследования на мышах с БА показали, что высокая концентрация нейромедиатора ГАМК в реактивных астроцитах зубчатой извилины коррелирует с плохой успеваемостью животных по тестам на обучение и память," Чен сказал. Его лаборатория также обнаружила, что высокая концентрация нейромедиатора ГАМК в реактивных астроцитах высвобождается через астроцит-специфический транспортер ГАМК, новую лекарственную мишень, обнаруженную в этом исследовании, для усиления ингибирования ГАМК в зубчатой извилине. Из-за слишком большого количества тормозного нейромедиатора ГАМК нейроны в зубчатой извилине не возбуждаются, как обычно, когда здоровый человек изучает что-то новое или запоминает что-то уже изученное.
Важно, сказал Чен, "После того, как мы подавили астроцитарный транспортер ГАМК, чтобы уменьшить ингибирование ГАМК в мозге мышей AD, мы обнаружили, что они показали лучшую способность к памяти, чем контрольные мыши AD. Мы очень воодушевлены и воодушевлены этим результатом, потому что он может объяснить, почему предыдущие клинические испытания потерпели неудачу только из-за нацеливания на амилоидные бляшки. Одно из возможных объяснений состоит в том, что, хотя амилоидные бляшки могут быть уменьшены путем воздействия на амилоидные белки, другие последующие изменения, вызванные отложениями амилоида, такие как избыточное ингибирование ГАМК, обнаруженное в нашем исследовании, не могут быть исправлены путем воздействия только на амилоидные белки. Наши исследования показывают, что снижение чрезмерного ингибирования ГАМК нейронов в зубчатой извилине мозга может привести к новому лечению болезни Альцгеймера. Окончательно успешная терапия может представлять собой коктейль из соединений, действующих одновременно на несколько мишеней лекарств."