Лекарство от глаукомы помогает от дегенеративных заболеваний мозга

Ученые Кембриджского университета показали на модельных животных, что средство от глаукомы метазоламид защищает нейроны мозга от белка тау, который вызывает различные формы деменции и значительно ухудшает симптомы болезни Альцгеймера.
Лекарство от глаукомы помогает от дегенеративных заболеваний мозга
Нейроны, выращенные в культуре. Зеленым обозначены антитела к MAP2, а красным — к MAP tau. Синий цвет — ДНК, желтый — комбинация зеленого и красного. Википедия
Сегодня разработано так много лекарств, что уже сами лекарства нужно исследовать и пытаться применять совсем не для того, для чего они не были первоначально предназначены. Это ускоряет процесс новых применений препарата, потому что лекарства уже проверены и безопасны для человека, а значит нужно проверять только их эффективность.

Исследователи из Кембриджском университета проверяли клинически одобренные лекарственных соединений на рыбках зебрафиш, генетически модифицированных таким образом, чтобы вызвать у них так называемые тауопатии.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Тауопатии — это нейродегенеративные заболевания, при которых в нейронах мозга возникают клубки белка тау. К таким болезням относятся различные формы деменции: болезнь Пика и прогрессирующий супрануклеарный паралич, для которых тау-белок считается основным фактором развития заболевания. При болезни Альцгеймера и хронической травматической энцефалопатии (нейродегенерация, вызванная повторными травмами головы, как, например, у игроков в футбол и регби) накопление тау является одним из последствий заболевания, но усиливает дегенерации тканей мозга.

В поиске эффективных препаратов для лечения этих заболеваний пока достигнут лишь незначительный прогресс. Один из вариантов — перепроверка уже существующих лекарств. Но соединения обычно тестируются на клеточных культурах, а это не отражает многих особенностей накопления белка тау в живом организме.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Рыбки зебрафиш как модель человеческих заболеваний

Рыбка зебрафиш
Рыбка зебрафиш
Википедия
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Чтобы решить эту проблему, команда из Кембриджа обратилась к ранее разработанным моделям рыбок зебрафиш. Рыбки вырастают до зрелого возраста в течение двух-трех месяцев и производят большое количество потомства. С помощью генетических модификаций можно имитировать у рыбок человеческие болезни, поскольку многие гены, отвечающие за человеческие заболевания, имеют аналоги у зебрафиш.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

В исследовании, опубликованном в журнале Nature Chemical Biology, профессор Дэвид Рубинштейн, доктор Анжелин Флеминг и их коллеги смоделировали тауопатию у зебрафиш и проанализировали 1437 лекарственных соединений.

Каждое из этих соединений уже было клинически одобрено для лечения других заболеваний. Доктор Ана Лопес Рамирес говорит: «Рыбки зебрафиш обеспечивают гораздо более эффективный и реалистичный способ скрининга лекарственных соединений, чем использование клеточных культур, которые функционируют совершенно иначе, чем живые организмы». Самый лучший результат показало использование метазоламид — одобренного лекарства от глаукомы.

Команда показала, что использование метазоламида помогает клетке избавиться от скопления белка тау: лизосомы — «сжигатели клеточного мусора» — сливаются с клеточной мембраной и «выплевывают» тау за пределы клетки.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
Схема. Лизосома «выплевывает» белок тау из клетки.
Схема. Лизосома «выплевывает» белок тау из клетки.
https://www.nature.com/articles/s41589-024-01762-7

На следующем этапе эксперимента команда протестировала метазоламид на мышах, генетически сконструированных как носители мутации, вызывающей скопление тау у человека. Ученые обнаружили, что животные, получавшие препарат, лучше справлялись с заданиями на запоминание и демонстрировали более высокие когнитивные показатели по сравнению с мышами, не получавшими лечения.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Анализ мозга мышей показал, что у них действительно было меньше клубков тау и, соответственно, меньше поврежденных клеток мозга по сравнению с нелечеными мышами.

Профессор Рубинштейн говорит: «Метазоламид обещает стать крайне важным препаратом, который поможет предотвратить накопление опасных белков тау в мозге. Хотя мы изучили его действие только на рыбках и мышах, так что пока все еще рано говорить о лечении человека, но мы уже знаем, что пациентам он безопасен. Это позволит нам перейти к клиническим испытаниям гораздо быстрее, чем мы могли бы рассчитывать, если бы начинали с нуля».

Команда надеется протестировать метазоламид и на других моделях заболеваний, связанных с белком тау, включая болезнь Хантингтона и болезнь Паркинсона.