Ученые из Казани создали древовидные молекулы для борьбы с Альцгеймером
Исследователи из Казанского федерального университета и Казанского научного центра РАН разработали древовидные молекулы — дендримеры, которые снижают активность ферментов холинэстераз. Эти ферменты при повышенной активности способствуют образованию амилоидных бляшек в мозге, что связано с развитием болезни Альцгеймера. Синтезированные соединения могут замедлить прогрессирование заболевания, а их простая и масштабируемая методика позволяет ускорить внедрение результатов в практику. Исследование, поддержанное грантом Российского научного фонда, опубликовано в International Journal of Biological Macromolecules.
Почему это важно
С ростом средней продолжительности жизни в развитых странах увеличивается число случаев болезни Альцгеймера. Заболевание, которое чаще всего поражает людей старше 65 лет, сопровождается ухудшением памяти, речи и других когнитивных функций. Это происходит из-за накопления в мозге амилоидных бляшек — неправильных белковых структур. Исследования показали, что их образование связано с нарушением работы ферментов холинэстераз, которые в норме регулируют уровень холинов, участвующих в передаче нервных сигналов. Когда активность этих ферментов выходит за пределы нормы, дефицит холинов становится одной из причин появления бляшек. Ученые полагают, что подавление холинэстераз может быть эффективным способом борьбы с болезнью.
Как это работает
Разработанные учеными дендримеры состоят из двух типов молекул. Первый тип имитирует холин, связывая дендример с ферментом, а второй подавляет его активность. Среди новых соединений выделили вещества, снижающие активность ацетилхолинэстеразы, фермента, разрушающего ацетилхолин. По словам руководителя проекта, профессора Ивана Стойкова, их действие сопоставимо с работой донепезила — популярного препарата для лечения болезни Альцгеймера. Также были синтезированы соединения, блокирующие бутирилхолинэстеразу, еще один фермент, связанный с заболеванием.
Простота и универсальность
Метод синтеза дендримеров отличается простотой, что позволяет быстро организовать их промышленное производство. Кроме того, структура молекул настраивается, что делает технологию универсальной. Это открывает возможности для создания соединений с другими биологическими свойствами, например, для борьбы с бактериями или доставки ДНК-вакцин.
Перспективы
Профессор Стойков подчеркнул, что дальнейшие исследования будут сосредоточены на улучшении структуры молекул для повышения их эффективности и безопасности. Ученые намерены добиться того, чтобы соединения не только связывались с целевыми ферментами, но и оптимально распределялись и выводились из организма.
Ранее команда разработала дендримеры, связывающиеся с молекулами ДНК, что делает их перспективными для доставки ДНК-вакцин. Также были созданы соединения, подавляющие рост бактерий благодаря добавлению лизоцима — белка из куриного яйца.