Цинк, имплантаты в мозг и светозвуковая терапия: как ученые намерены победить болезнь Альцгеймера

Что произошло

Российские ученые обнаружили, что избыточное количество цинка замедляет развитие болезни Альцгеймера, хотя ранее считалось, что цинк, напротив, способствует возникновению патологии. 

• Ключевой особенностью болезни Альцгеймера является накопление амилоидных бляшек в тканях мозга. Бляшки закупоривают сосуды и приводят к гибели нейронов. 
• Возникновение этих бляшек вызывают неправильно свернутые белки, которые называются амилоиды. 
• Более ранние исследования амилоидов показали, что в них содержатся ионы цинка. Они помогают создавать связи между отдельными молекулами амилоидов, что ускоряет образование бляшек.

Однако в новом исследовании, которое провели химики Института молекулярной биологии им. Энгельгардта (ИМБ) РАН с помощью компьютерного моделирования, выяснилось, что роль цинка не так очевидна. 

• Оказалось, что когда цинка в несколько раз меньше, чем молекул амилоидов, бляшки действительно образовываются очень быстро. 
• Но в случае когда ионы цинка присутствовали в избытке, реакция практически полностью прекращалась. 
• Причина в том, что цинк присоединялся к тем участкам амилоидов, которые могли бы образовать бляшки, и, таким образом, просто не оставлял им шанса свернуться.

Химики из ИМБ РАН считают, что это исследование поможет в будущем разработать новые лекарства для борьбы с болезнью Альцгеймера.

Почему это важно

• По данным ВОЗ, болезнь Альцгеймера считается наиболее распространенной причиной деменции — на нее приходится 60–70% всех случаев. 
• При этом от болезни Альцгеймера страдает примерно каждый десятый человек старше 65 лет. 
• Хотя деменция поражает в основном пожилых людей, она не является нормальным состоянием старения. При этом деменция «влияет не только на заболевшего, но и на семьи и общество в целом», отмечают в ВОЗ. 
• Часто родным больных приходится почти все свое время посвящать уходу. При тяжелой стадии деменции человек становится полностью беспомощным.
• В 2020 году ВОЗ насчитала 50 млн страдающих деменцией во всем мире, в 2021-м — уже более 55 млн. По прогнозам организации, к 2030 году этот показатель вырастет до 78 млн, а к 2050-му — до 139 млн.
• Россия находится на седьмом месте в мире по количеству заболевших. По оценкам экспертов, в РФ около 2 млн человек с этим заболеванием. 
• Кроме того, болезнь Альцгеймера — одно из самых затратных для мировой экономики заболеваний. По данным ВОЗ, в 2019 году общая сумма расходов, связанных с ним, составила $1,3 трлн, а к 2030 году вырастет до $2,8 трлн. 

Тенденция

Как такового лекарства от деменции и болезни Альцгеймера нет. «Из-за болезни нервные клетки постоянно умирают, мы не можем остановить этот процесс», — объяснили врачи из клиники Mental Health Center.

• Однако с помощью медикаментов можно помочь уцелевшим клеткам работать более эффективно. Для этого в России используют препараты на основе двух веществ — это мемантин и ингибиторы холинэстеразы. 
• Поиски лекарства осложняет то, что в мире до сих пор нет научного консенсуса насчет причин возникновения болезни Альцгеймера. Однако ученые продолжают изучать болезнь и искать способы помочь пациентам. 
• Например, в РФ разработали препарат на основе пептидов. После его применения произошло полное восстановление функций мозга при болезни Альцгеймера у мышей. Провести клинические испытания планируется после 2022 года.
• Ученые также выяснили, что на развитие болезни влияет питание. Они смогли вывести особый сорт обогащенной биологически активными веществами фиолетовой пшеницы, которую можно использовать для профилактики нейродегенеративных заболеваний.

Мировая практика

Ученые всего мира ищут способы победить болезнь Альцгеймера.

• В 2021 году в США одобрили препарат адуканумаб, несмотря на то, что его эффективность пока под вопросом. Он представляет собой моноклональное антитело — созданный в лаборатории белок, который по принципу действия похож на тот, что вырабатывают иммунные клетки человека. Как говорят разработчики, это средство можно назвать лекарством, поскольку оно воздействует на причины болезни, а не на симптомы.
• Группа немецких и британских ученых разработала экспериментальную вакцину от болезни Альцгеймера. Ее уже проверили на мышах. У животных, получивших вакцину на ранних стадиях, не развивались симптомы деменции. В будущем планируется начать испытания на людях.
• Ученые из Гонконга считают, что победить болезнь можно, если отредактировать человеческий геном.
• Исследователи из Кембриджа и Массачусетского технологического института считают, что развитие болезни способна замедлить светозвуковая терапия. С помощью воздействия на мышей с болезнью Альцгеймера вспышками света частотой 40 Гц ученые смогли снизить уровень образования амилоидных бляшек в области зрительной коры головного мозга.
• Еще одно перспективное направление, которое может помочь людям с болезнью Альцгеймера, — это имплантаты для введения препаратов напрямую в мозг. Их разрабатывает команда из Массачусетского технологического института.