“Kimyasal Pasaportlar” Alzheimer İlaçlarının Beyne Girmesine Olanak Sağlıyor

Yazan: Nick Lavars

Çeviren: Çisem Özge Biçer                          

Düzenleyen: Ümit Sözbilir

Özet: Tufts Üniversitesinden bir ekip, nanoparçacıklara sinir taşıyıcılarından ödünç alınan kimyasal pasaportların ve lipitlerin birleşimini yerleştirerek kan beyin bariyerini aşabilen ilaç kapları üretti. Böylece Alzheimer hastalığı da dahil olmak üzere birçok merkezi sinir sistemi hastalığının tedavisi adına yeni, etkili bir yöntem sunmuş oldular.

Beyindeki damarları zararlı istilacılardan koruyan, seçici geçirgen bir tabaka olan kan-beyin bariyeri[1], neyi geçirip geçirmeyeceği konusunda oldukça katıdır. Bu yarı geçirgen olma durumu, hastalık oluşturan etmenlerin ve zehirli maddelerin kan dolaşımını aşıp beyne girişinin durdurulmasında kullanışlı iken ilaçların beyne ulaştırılması hususunda ciddi sorun teşkil eder. Yeni üretilen bir parçacık, bu savunmayı atlatabilmek adına sinir taşıyıcılardan[2] kimyasal pasaport ödünç alıyor ve böylece problemin üstesinden geliyor. Bu yöntem Alzheimer hastalığıyla ve diğer durumlarla baş etmede yeni bir umut vadediyor.

Kan-beyin bariyerinin seçicilik özelliği beyne ilaç iletmek konusunda bazı yaratıcı çözümlere esin kaynağı oldu. Kan-beyin bariyerinin yüzeyine eriştiğinde sıcaklık yayan mıknatıssal parçacıklar, aminoasitler gibi kan-beyin bariyerinden geçebilen moleküller yüklenerek kimliği gizlenen karbon nanoparçacıklar ve kemoterapi ilaçlarının kan-beyin bariyerini aşıp beyne ulaşabilmesi için bariyerin belirli bir bölümünü açmak adına yansılanım dalgalarının kullanılması bu yaratıcı çözümler arasında bulunur.

Sunulan yöntem, Tufts Üniversitesindeki bilim insanları tarafından geliştirildi ve bu yöntemde hedefe yönelik görevleri olan nanoparçacıklar kullanılıyor. Ekip lipit moleküllerini, ilk olarak beyne erişmelerine izin veren bir tür “kimyasal pasaport” taşıdığı bilinen, beynin kimyasal habercileri olan belirli nörotransmitterlerle birleştirdi.

Bu NT-lipidoidler[3], ilaçlarla birlikte küçük nanoparçacık kabarcıklarına yüklenebilir ve damar içine zerk edilebilir. Nörotransmitterler, daha sonra beyindeki hücrelerle kaynaşan ve yüklerini serbest bırakan bu parçacıklara kan-beyin bariyeri boyunca rehberlik eder.

Ekip, fareler üzerinde deneyler yaparak yöntemin etkinliğini test etti. Deneyde kullanılan bir farenin damarına beyne iletmek üzere kalıtım birimi düzenleme proteini zerk edildi. Araştırmacılar bu sonucu nöronlarda kalıtsal bilgi düzenlenmesinin ilk delili olarak nitelendiriyor.

Araştırmanın bir diğer önemli sonucu ise Alzheimer hastalığı söz konusu olduğunda yöntemin vadettikleriydi. Alzheimer hastalığının ayırt edici bir özelliği, tau[4] adlı beyin hücrelerine zarar verdiği düşünülen bir protein türünün beyinde birikmesi olayıdır. Ekip; parçacıkları, önceki çalışmalarda tau birikimini yavaşlattığı gösterilen duyarsız oligonükleotit[5] adı verilen bir molekül ile yükleyerek farelerdeki tau proteini seviyelerini azaltabildi.

Araştırmacılar sundukları bu yöntemin güvenliğini ve etkinliğini keşfetmek için çok daha fazla çalışmaya ihtiyaç duyulduğunu belirtti. Buna mukabil elde ettikleri sonuçların araştırmanın geleceği açısından umut verici olduğunu düşünüyorlar. Araştırmanın umut vadetmesinin büyük bir nedeni, parçacıkların çeşitli hastalıkları tedavi edebilmek için farklı tipteki ilaçları taşıyabilecek şekilde uyarlanabilmesiyle gerçekleşen tedavinin olası çok yönlü olma durumudur.

“Sunduğumuz bu yeni yöntem basit, etkili ve imkân dahilinde geniş çapta uygulanabilir. NT-lipidoid ekleyerek ilacın kabını değiştirebiliriz. Bu tıpkı beyne teslim edilmesi için bir adres etiketi eklemek gibi.” diyor çalışmanın ortak yazarı Feihe Ma.

Araştırma Science Advances dergisinde yayımlandı.

[1] Kan ile beyin arasında bulunan bariyerdir. Sinir sistemine ait bir glia hücre tipi olan astrosit hücrelerince oluşturulur.

[2]Nörotransmitter: Nöronlar arasında veya bir nöron ile başka bir tür hücre arasında kimyasal yolla sinyal ileten ve böylece hücrelerin elektriksel etkinliklerini kısa süreliğine arttıran veya azaltan moleküller.

[3] Ekip üyeleri, bu çalışmada lipit ekledikledikleri nörotransmitterlere “NT-lipidoid” adını verdiklerini bildiriyor.

[4] Hücre iskeleti proteinlerinden olan mikrotübüllerin düzenlenmesinde görev alan ana proteinlerdir.

[5] Duyarsız oligonükleotit (antisense oligonucleotide, ASO) genellikle 15-20 nükleotit uzunluğunda, tek iplikli ve özel hedef mRNA molekülüne tamamlayıcı olma özelliğine sahip DNA veya RNA ipliğidir.