Kobe Gakuin Üniversitesi'nden bir araştırma ekibi, hipokampal nöronları hedef alarak Alzheimer gibi nörodejeneratif hastalıkların tedavisinde önemli bir adım attı. Japonya’da yapılan bu çalışma, insülinle birleştirilmiş proteinler kullanarak hipokampal nöronlara özel olarak ilaç taşıma yeteneği geliştirildi. Bu yenilikçi yöntem, insülinin doğal eğilimi olan hipokampal nöronal dokuda birikmesinden faydalanıyor ve mevcut ilaçların doğrudan hedefe ulaşmasını sağlıyor.
Hipokampus, öğrenme ve hafıza işlevlerinden sorumlu önemli bir beyin bölgesidir ve Alzheimer hastalığı gibi hastalıklarda ilk etkilenen bölgelerden biridir. Bu durum, hastalığın erken dönemlerinde hafıza kaybı ve bilişsel gerilemeye neden olur. Ancak günümüzde mevcut tedavi yöntemleri, beyin kan-beyin bariyeri (BBB) nedeniyle hipokampusa ulaşmada zorluk yaşamaktadır. BBB, beynin savunma mekanizması olarak ilaçların girişini engelleyebilir ve bu da etkili tedavi seçeneklerini sınırlar.
Araştırma ekibi, bu engelin üstesinden gelmek amacıyla insülin alt birimleriyle tedavi edici proteinleri genetik olarak birleştirerek hipokampal nöronları hedefleyen (Ht) proteinler geliştirdi. Bu proteinler, BBB'yi aştıktan sonra etkili bir şekilde ilaç taşıyabiliyor. Düşük emilim oranlarına rağmen, bu proteinler, hedef nöronlara ulaştıklarında tedavi edici yükü doğrudan taşıyarak etkili bir tedavi seçeneği sunuyor.
Araştırma sonuçları, "Insulin-inspired hippocampal neuron–targeting technology for protein drug delivery" başlıklı makalede detaylandırıldı. Bu çalışma, Proceedings of the National Academy of Sciences dergisinde Noriyasu Kamei ve ekibi tarafından yayımlandı. Araştırmada, kültürlenmiş hipokampal nöronların insülin ve Ht proteinlerini, vücudun mevcut hücresel alım sistemini kullanarak nasıl absorbe ettiğini açıkladılar. Hipokampal nöronların diğer beyin hücrelerine göre daha fazla insülin reseptörüne sahip olması, Ht proteinlerinin bu reseptörlere bağlanmasını ve insülin gibi aynı sinyal yollarını aktive etmesini sağlıyor. Bu aktivasyon, daha fazla Ht proteininin ve tedavi edici yükün hipokampal nöronal doku tarafından alınmasını kolaylaştırıyor.
Araştırmada ayrıca, sistein kalıntılarının ilaç taşıma mekanizmasını başlatmada kritik rol oynadığı bulundu. İnsülin B zincir mutantının, kargo proteinlerini nöronlara taşımada en yüksek verimliliği gösterdiği tespit edildi. Hayvan çalışmaları, Ht proteinlerinin tedaviden sonra farelerin hipokampal nöronal katmanlarında biriktiğini doğruladı. Bu bulguları doğrulamak için araştırmacılar, makropinositoz inhibitörü ekleyerek deneyi tekrar ettiler ve bu inhibitörün varlığında Ht proteinlerinin alımının azaldığını gözlemlediler.
Araştırmacılar, bu yöntemin mevcut diğer tekniklere göre daha güvenli ve spesifik olduğunu vurguladı. "Hipokampal nöron-hedefleyen teknolojimiz (HiNT), Alzheimer ve diğer nörodejeneratif hastalıklar için çeşitli biyolojik ilaçların terapötik potansiyelini en üst düzeye çıkarmaya katkıda bulunacaktır," diye belirttiler.
Gelecekteki çalışmalar, HiNT sisteminin klinik uygulamalarını keşfetmeyi ve bu yöntemin kan-beyin bariyerini en az invaziv şekilde aşmasını sağlamak için en etkili yolu bulmayı hedefliyor. Bu yeni teknoloji, Alzheimer tedavisinde büyük bir umut vadederken, diğer nörodejeneratif hastalıklar için de potansiyel bir çığır açıcı çözüm olabilir.
Araştırmanın detayları "Insulin-inspired hippocampal neuron–targeting technology for protein drug delivery" başlıklı makalede, Noriyasu Kamei ve ekibi tarafından Proceedings of the National Academy of Sciences dergisinde (2024) yayımlandı.
