U zemljama sa starenjem stanovništva, neurodegenerativni poremećaji kao što su Parkinsonova bolest (PD) i demencija sa Levijevim telima (DLB) postaju sve prisutniji. Ova stanja, za koja trenutno ne postoji konačan lek, izuzetno je teško precizno dijagnostikovati dok je obolela osoba još živa. Ovo se pokazalo kao glavna prepreka za istraživače koji žele da procene potencijalne terapije, pošto nemaju konačan način da provere da li njihov predloženi tretman zaista funkcioniše bilo na pacijentima ili na životinjskim modelima.
Poput Alchajmerove bolesti, karakterističan simptom kod PD i DLB je abnormalna akumulacija određenih proteinskih struktura. U PD i DLB, ovi agregati su poznati kao α-sinukleinske fibrile, koje se šire po mozgu i uzrokuju oštećenje nervnih puteva.
Mnogi naučnici pokušavaju da razviju hemijske agense koji se mogu selektivno vezati za α-sinuklein i učiniti ga detektivnim pomoću tehnika kao što je pozitronska emisiona tomografija (PET). Iako je nekoliko studija postiglo određeni uspeh sa ovim pristupom, još uvek ne postoje PET markeri za α-sinuklein koji se mogu koristiti u kliničkoj praksi za dijagnozu PD i DLB kod živih pacijenata. To je uglavnom zato što su depoziti α-sinukleina mali i nisu previše obilni.
Nedavno je, kako je objavljeno u novoj studiji objavljenoj u časopisu Neuron 5. juna 2024., tim naučnika iz Japana dizajnirao PET tragač za α-sinuklein koji bi mogao da promeni igru.
Tim je predvodio viši istraživač Hironobu Endo iz Naprednog centra za neuroimaging, Instituta za kvantnu medicinsku nauku, a uključivali su dr Maiko Ono iz Instituta za kvantne nauke o životu i dr Makoto Higuchi iz Centra za naprednu neuroimaging, Institut za kvantne medicinske nauke , sve sa sedištem u Nacionalnom institutu za kvantnu nauku i tehnologiju (KST).
Istraživači su prvo pregledali različita potencijalno korisna jedinjenja koja su odabrana na osnovu prethodnog znanja. Posle serije preliminarnih eksperimenata in vitro, otkrili su da je jedinjenje izvedeno iz PBB3 — koje se obično koristi za otkrivanje agregata tau proteina kod Alchajmerove bolesti — bilo prilično korisno u vizuelizaciji α-sinukleina. Tim je ovu hemikaliju označio (E)-1-fluoro-3-((2-(4-(6-(metilamino)piridin-3-il)but-1-en-3-in-1-il)benzo [d]tiazol-6-il)oksi)propan-2-ol, kao C05-05.
Kroz opsežna ispitivanja obavljena na dva različita životinjska modela, naime na miševima i marmozetama, istraživači su pokazali visok afinitet vezivanja i selektivnost C05-05 za α-sinuklein. Tačnije, C05-05 je korišćen za analizu količine i distribucije ovih štetnih proteinskih naslaga u različitim delovima mozga u različitim fazama progresije bolesti.
Zanimljivo je da se C05-05 takođe može koristiti na nivou jedne ćelije putem dvofotonske mikroskopije, što ga čini moćnim alatom za razumevanje finih detalja o tome kako α-sinuklein agregati oštećuju neurone. „Naš uređaj za praćenje je omogućio višestruko snimanje taloženja α-sinukleina u živim životinjskim modelima, što je ključno za translaciona istraživanja i razvoj“, primećuje dr Higuči.
Zatim su istraživači testirali klinički potencijal C05-05 kao PET tragača kod ljudi. U tu svrhu su regrutovali 10 pacijenata sa simptomima PD i DLB, kao i osam zdravih ljudi kao kontrole. U skladu sa eksperimentalnim rezultatima na životinjskim modelima, istraživači su primetili da je predloženo jedinjenje korisno za vizuelizaciju taloženja α-sinukleina, posebno u dubokoj strukturi poznatoj kao srednji mozak. Intenzitet C05-05 signala u ovom regionu je pojačan kod pacijenata sa PD i DLB u poređenju sa onim u kontrolnoj grupi, pokazujući prvu demonstraciju snimanja α-sinukleina kod živih ljudi.
Ovi nalazi imaju važne implikacije kako za razvoj lekova tako i za dijagnostiku, kako dr Endo naglašava: „Tehnike snimanja in vivo za otkrivanje agregata α-sinukleina mogle bi pružiti definitivne informacije o dijagnozi bolesti zasnovane na patologiji i bile bi veoma korisne za procenu efikasnosti kandidati za lekove koji ciljaju na patologije α-sinukleina na nekliničkim i naknadno kliničkim nivoima.“
Iako ima još mnogo posla da se uradi pre nego što dođemo do efikasnih terapija za PD i srodne poremećaje, u toku je još inženjerskih otkrića. „KST je posvećen razvoju inovativnih PET skenera namenjenih glavi pogodnih za detekciju depozita α-sinukleina visoke rezolucije i visoke osetljivosti u malim strukturama mozga kao što je srednji mozak. Nadamo se da će ove tehnologije otvoriti vrata dijagnostičkom paketu koji je odobrio regulatorne agencije u roku od pet godina“, spekuliše dr Higuči.
Nadajmo se svi svetlijoj budućnosti u kojoj PD i drugi neurodegenerativni poremećaji mogu biti dijagnostikovani i zaustavljeni u ranoj fazi.
