Ten lek aktywowany światłem może leczyć chorobę Parkinsona
Po raz pierwszy naukowcy opracowali aktywowany światłem lek do leczenia choroby Parkinsona bezpośrednio w wybranej części mózgu.
Lek - który jest aktywowany przez skierowanie światła na światłowód wszczepiony do mózgu - zmniejszył objawy choroby Parkinsona i poprawił funkcje motoryczne u myszy.
W artykule o pracy opublikowanym obecnie w Journal of Controlled Release, międzynarodowy zespół sugeruje, że lek działający pod wpływem światła może potencjalnie leczyć inne zaburzenia ruchowe.
Aktywowany światłem lek - zwany MRS7145 - blokuje białko zwane „receptorem adenozyny A2A”.
Wcześniejsze badania sugerowały już, że receptor adenozyny A2A jest obiecującym celem dla chorób mózgu, takich jak choroba Parkinsona.
Jednak, jak wyjaśniają autorzy w swojej pracy, receptory adenozyny są zlokalizowane w całym mózgu, co utrudnia ich użycie do selekcji i kierowania na określone części mózgu.
Autorzy zauważają, że umożliwiając „przestrzenno-czasową kontrolę funkcji receptora”, nowy lek aktywowany światłem pokonuje „niektóre z tych ograniczeń”.
Parkinsona i fotofarmakologia
Ponad 10 milionów światowej populacji cierpi na chorobę Parkinsona, w tym 1 milion ludzi w samych Stanach Zjednoczonych.
Choroba utrzymuje się przez całe życie i pogarsza się z czasem. Wpływa głównie na ruch, powodując drżenie, sztywność, powolność i problemy z równowagą i koordynacją. Mogą również wystąpić objawy braku ruchu, takie jak zaparcia, zaburzenia snu, depresja, lęk i zmęczenie.
Choroba Parkinsona zwykle nie pojawia się przed 50 rokiem życia; tylko około 10 procent przypadków jest diagnozowanych we wcześniejszym wieku.
Powstaje w wyniku śmierci komórek nerwowych lub neuronów w części mózgu zwanej istotą czarną. Te neurony tworzą chemiczny przekaźnik zwany dopaminą, który między innymi jest ważny dla kontrolowania ruchu.
Celem wielu leków przeznaczonych do leczenia choroby Parkinsona jest przywrócenie poziomu dopaminy w mózgu. Sugerowano, że blokowanie receptorów adenozyny jest celem takich terapii, ponieważ może podnosić poziom dopaminy.
Fotofarmakologia to stosunkowo nowa dziedzina medycyny, która opracowuje leki, których moc można włączać i wyłączać jedynie za pomocą światła.
Podejście to daje możliwość kontrolowania dokładnej lokalizacji uwalniania leku w organizmie, ograniczając w ten sposób wszelkie niepożądane skutki uboczne. Przykładem jest precyzyjne kierowanie leków stosowanych w chemioterapii do określonych komórek nowotworowych.
Pozwala również na precyzyjne określenie czasu uwolnienia leku. Przykładem tego jest wypuszczenie na rynek leków przeciwcukrzycowych typu 2, które ludzie mogą włączać i wyłączać w razie potrzeby.
Precyzyjne dawkowanie w czasie jest wyraźną zaletą w stosowaniu leków, które stopniowo tracą skuteczność i dlatego do działania wymagają większych dawek. Tak dzieje się w przypadku lewodopy, najpopularniejszego leku stosowanego w leczeniu choroby Parkinsona.
Lek aktywowany światłem testowany na myszach
MRS7145 jest światłoczułą pochodną „SCH442416, [który jest] selektywnym antagonistą receptora adenozyny A2A”.
Związek jest nieaktywny chemicznie, dopóki nie zostanie naświetlony światłem o długości fali 405 nanometrów, które jest w fioletowym, widzialnym fragmencie widma i nie jest szkodliwe dla tkanki.
W ramach swoich badań naukowcy przeprowadzili serię testów. Po pierwsze, wykazali, że lek reagował na działanie światła w komórkach z ekspresją receptora adenozyny A2A i blokował ten receptor.
Następnie przetestowali wpływ leku na funkcje motoryczne żywych myszy. Wszczepili światłowód do odpowiedniej części mózgu myszy: do prążkowia.
Gdy skierowały światło o odpowiedniej długości fali w dół włókna, myszy wykazywały „znaczną hiperlokomocję”. To leczenie również zmniejszyło sztywność i drżenie wywołane lekami.
Wreszcie wykazali, że podejście to odwraca również „zaburzenia motoryczne” w mysim modelu choroby Parkinsona.
Zdalnie sterowana „łatka”
Współ-korespondent dr Francisco Ciruela z Instytutu Neuronauk na Uniwersytecie w Barcelonie w Hiszpanii wyjaśnia, że istnieją już metody leczenia choroby Parkinsona, które wykorzystują druty wszczepione do mózgu.
On i jego koledzy ostrzegają, że jest jeszcze bardzo wcześnie i że jest jeszcze dużo pracy, zanim lek aktywowany światłem będzie gotowy do zastosowania klinicznego w podobny sposób.
Niemniej jednak przewiduje przyszłość, w której pacjent będzie miał „plaster” generujący światło, podłączony do wszczepionego włókna.
Aktywacją światła, a tym samym momentem uwolnienia leku, mógłby zdalnie sterować lekarz za pośrednictwem aplikacji na smartfona.
Takie podejście może również pomóc w zminimalizowaniu problemów związanych z momentem dawkowania, które zwykle występują w leczeniu chorób przewlekłych, kiedy zaangażowanie w harmonogramy leczenia może zacząć słabnąć.
„Wysoka precyzja czasoprzestrzenna umożliwi szczegółowe manipulowanie obwodami neuronowymi i określi funkcjonowanie tych, którzy mają cele terapeutyczne i neuroprotekcyjne”.
Dr Francisco Ciruela
