Российские исследователи создали инновационную многофункциональную молекулу, способную нейтрализовать избыток ионов меди в тканях мозга — один из ключевых факторов, ускоряющих развитие болезни Альцгеймера — и одновременно подсвечивать патологические белковые скопления в мозге, характерные для заболевания. Разработка сочетает диагностические и терапевтические функции: позволяет выявлять патологические признаки, свидетельствующие о развитии болезни и воздействует сразу на несколько механизмов её развития.
Болезнь Альцгеймера — наиболее распространённое нейродегенеративное заболевание, эффективной терапии которого до сих пор не существует. Одна из причин заключается в сложности его патологического процесса, для которого характерны нарушение обмена ионов металлов, образование токсичных белковых скоплений, а также воспаление и окислительный стресс клеток. Большинство существующих препаратов воздействует лишь на один из этих факторов, поэтому большой интерес вызывают многофункциональные соединения, способные одновременно выполнять диагностические и терапевтические функции.
Учёные из Университета МИСИС, МГУ им. М.В. Ломоносова и Института молекулярной биологии им. В.А. Энгельгардта РАН синтезировали новую многоцелевую молекулу, объединившую два функциональных блока: светящийся сенсор на основе специального красителя и лекарственное вещество клиохинол.
Заведующий лабораторией биофизики НИТУ МИСИС Александр Ерофеев объясняет: «Первый компонент работает как детектор. Попадая в среду с токсичным бета-амилоидом, он кратно увеличивает флуоресценцию за счет так называемого эффекта скрученного внутримолекулярного переноса заряда. Иными словами, молекула светится ярче в
3-5 раз именно там, где находятся бляшки, что делает возможным обнаружение патологических скоплений оптическими методами. Второй компонент при этом связывает ионы меди — избыток этого металла в мозге считается одним из факторов, провоцирующих повреждение нервных клеток».
Гибрид показал более мощное связывание ионов меди, выраженную способность разрушать амилоидные бляшки, антиоксидантную активность и, что важно, способность защищать нейроны от токсичности бета-амилоидов. Испытания in vitro также подтвердили, что новая молекула нетоксична для здоровых клеток мозга. Подробные результаты исследования опубликованы в журнале International Journal of Molecular Sciences (Q1).
«Мы показали, что объединение двух известных молекулярных платформ позволяет получить выраженный синергетический эффект. Наше исследование в перспективе открывает путь для создания таргетных препаратов в терапии болезни Альцгеймера и других нейродегенеративных заболеваний», — подчеркнула старший научный сотрудник лаборатории биофизики НИТУ МИСИС Ольга Красновская.
Следующий этап — оптимизация структуры молекулы для повышения её способности проникать через гематоэнцефалический барьер мозга, а также дальнейшие доклинические испытания. Работа выполнена при поддержке Министерства науки и высшего образования РФ (грант № 075-15-2024-530).
По словам ректора НИТУ МИСИС Алевтины Черниковой, в рамках стратегического технологического проекта «Биомедицинская инженерия и биоматериалы», реализуемого в университете по госпрограмме «Приоритет-2030», ученые на протяжении ряда лет ведут исследования, которые позволяют значительно облегчить терапию различных заболеваний и улучшить качество жизни пациентов.
