To właśnie budzi największą nadzieję. Stosowane dziś terapie mogą u niektórych pacjentów spowolnić rozwój choroby, lecz nie przywracają neuronów, które już obumarły. Nowa metoda ma działać inaczej: wykorzystać komórki obecne w mózgu i zmienić je w nowe neurony. Jeżeli podobny efekt uda się kiedyś bezpiecznie osiągnąć u człowieka, leczenie Alzheimera może wejść w zupełnie nową epokę.
Bez części zamiennych
Alzheimer zazwyczaj nie odbiera człowiekowi pamięci z dnia na dzień. Choroba rozwija się powoli i początkowo łatwo pomylić jej objawy ze zwykłym roztargnieniem. Ktoś zapomina, gdzie położył klucze, nie może przypomnieć sobie nazwiska albo po raz kolejny zadaje to samo pytanie. Później może zgubić się na dobrze znanej ulicy, przestać rozpoznawać bliskich i nie wiedzieć, jak wykonać najprostsze domowe czynności.
W mózgu chorego dochodzi w tym czasie do wielu niszczących zmian. Gromadzą się w nim nieprawidłowe białka, rozwija się przewlekły stan zapalny, słabną połączenia między komórkami nerwowymi, a neurony stopniowo obumierają. To właśnie ich utrata sprawia, że tak trudno odwrócić skutki choroby.
Dorosły mózg ma bowiem bardzo ograniczone możliwości wytwarzania nowych neuronów. Można porównać go do skomplikowanej sieci elektrycznej, w której kolejne przewody i urządzenia przestają działać, ale brakuje części zamiennych. Lekarze próbują więc jak najdłużej chronić to, co jeszcze funkcjonuje. Nie potrafią jednak odbudować całych obszarów zniszczonych przez chorobę.
Zespół profesora Peishenga Xu postanowił poszukać potrzebnych „części” w samym mózgu. Uwagę badaczy zwróciły astrocyty – komórki, których nazwa pochodzi od ich gwiaździstego kształtu. Nie odpowiadają one bezpośrednio za myślenie i zapamiętywanie, ale opiekują się neuronami: dostarczają im potrzebnych substancji, utrzymują odpowiednie warunki do pracy i pomagają reagować na uszkodzenia.
W czasie rozwoju mózgu komórki glejowe, do których należą astrocyty, uczestniczą w powstawaniu neuronów. Z czasem ta zdolność zostaje jednak wyłączona. Naukowcy uznali, że być może można ją ponownie uruchomić.
Komórkowy hamulec
Główną rolę w eksperymencie odegrało białko PTBP1. Działa ono jak część biologicznego zabezpieczenia, które pomaga astrocytom zachować ich dotychczasową postać. Badacze postanowili usunąć to białko, licząc, że w ten sposób pozwolą komórkom zmienić się w neurony.
Samo znalezienie celu nie wystarczało. Środek niszczący PTBP1 musiał dotrzeć do mózgu, przeniknąć do odpowiednich komórek i zadziałać właśnie tam, gdzie był potrzebny. Do tego celu stworzono Nano-ERASER. Pod tą efektowną nazwą kryją się niezwykle małe cząsteczki pełniące funkcję precyzyjnych przesyłek. Przenoszą one przeciwciała rozpoznające PTBP1 i uruchamiają wewnątrz komórki naturalny mechanizm usuwania niepotrzebnych białek.
Po zniszczeniu PTBP1 część astrocytów zaczęła zmieniać się w neurony. Nowe komórki nie tylko pojawiły się w tkance, lecz także dojrzewały, przeżywały i tworzyły połączenia z innymi neuronami. Podobny proces zaobserwowano w ludzkich organoidach mózgowych. Są to maleńkie modele tkanki wyhodowane w laboratorium. Nie są prawdziwymi mózgami, ale pozwalają sprawdzać, jak ludzkie komórki reagują na eksperymentalną terapię.
Najbardziej przekonujące okazało się jednak zachowanie myszy. Zwierzęta w zaawansowanym stadium choroby tracą nie tylko pamięć, lecz także naturalną zdolność budowania gniazd. Można to w pewnym stopniu porównać do sytuacji, w której chory człowiek zapomina, jak przygotować posiłek albo posprzątać mieszkanie.
Po terapii myszy ponownie zaczęły urządzać gniazda. Lepiej radziły sobie także w wodnym labiryncie, gdzie musiały zapamiętać położenie platformy pozwalającej wydostać się z wody. Różnicę zauważono już po pierwszej dawce. Po drugiej, jak obrazowo powiedział profesor Xu, myszy „stały się mądrzejsze”.
Badanie ich mózgów potwierdziło, że nie była to jedynie chwilowa zmiana zachowania. Wzrosła liczba zdrowych neuronów, osłabł stan zapalny i zmniejszyła się ilość amyloidu beta – białka tworzącego złogi charakterystyczne dla choroby Alzheimera.
Nadzieja z gwiazdką
Wyniki robią ogromne wrażenie, ale do ogłoszenia zwycięstwa nad Alzheimerem jest bardzo daleko. Myszy wykorzystuje się w badaniach, ponieważ ich organizmy pozwalają odtworzyć niektóre cechy ludzkich chorób. Nie są jednak małymi ludźmi. Metoda skuteczna u gryzoni może okazać się nieskuteczna albo niebezpieczna dla pacjentów.
Pozostaje również wiele pytań. Nie wiadomo, jak długo przeżyją nowe neurony, czy prawidłowo włączą się w niezwykle skomplikowaną sieć ludzkiego mózgu ani jakie mogą być odległe skutki terapii. Astrocyty pełnią ważne funkcje, dlatego przekształcenie zbyt wielu z nich mogłoby spowodować nowe problemy.
Sam pomysł usuwania PTBP1 budzi też spory. Wcześniej inne zespoły próbowały podobnych metod, ale nie zawsze otrzymywały nowe neurony. W 2022 roku badacze wykazali, że obniżenie poziomu tego białka nie doprowadziło do oczekiwanej przemiany astrocytów w mózgach myszy. Możliwe więc, że o powodzeniu najnowszego doświadczenia zdecydował sposób dostarczenia przeciwciał albo dokładność działania Nano-ERASER. Wyniki będą musiały zostać powtórzone przez niezależne laboratoria.
Zespół Xu planuje teraz dłuższe obserwacje oraz doświadczenia na ssakach naczelnych. Dopiero jeśli metoda okaże się skuteczna i bezpieczna, będzie można rozpocząć badania z udziałem ludzi. Potrwa to zapewne wiele lat.
Mimo wszystkich zastrzeżeń wydarzyło się coś ważnego. Dotychczas lekarze starali się przede wszystkim spowalniać niszczenie mózgu. Nowa terapia wskazuje, że być może da się również naprawiać powstałe szkody. Dwa zastrzyki nie zakończyły Alzheimera. Pokazały jednak kierunek, który może kiedyś doprowadzić do leczenia zdolnego oddać chorym choć część tego, co odebrała im choroba.
Monika Pawlak
