Наука

Българи търсят лекарство за деменция

01-03-2019 06:56
Clinica.bg

press@clinica.bg
Българи търсят лекарство за деменцияУсилията на учените са съсредоточени в разработването на мулти-таргетни терапии

Рубриката ни, в която ви запознаваме с иновациите в медицината у нас продължава. Днес на фокус е проект на учените от Института по молекулярна биология "Акад. Румен Цанев" към Българската академия на науките (БАН). Проектът се нарича „Мултитаргетни пептид-фрегмент хибриди за лечение на невродегенеративни заболявания". Той е одобрен за финансиране от Националния фонд за научни изследвания на България (ФНИ). Партньорска организация в реализирането му е Институтът по биофизика и биомедицинско инженерство (ИБФБМИ-БАН). Каква е основната цел на проекта, разказва ръководител на научния екип доц. Николай Цветков.

Невродегенеративните заболявания (НДЗ) са многофакторни, зависими от възрастта здравословни смущения, характеризиращи се с бавна, прогресивна загуба на неврони в централния и/или гръбначен мозък. Въпреки различията в тяхната патогенеза и симптоми, те имат общи патофизиологични процеси, включващи оксидативен стрес, активност на свободните радикали, митохондриална дисфункция, анормална протеинова динамика и невровъзпаление. Болестта на Алцхаймер и свързаната с нея деменция, болестта на Паркинсон и свързаните с нея заболявания, болестта на Хънтингтън както и амиотрофичната латерална склероза са най-известните НДЗ. Въпреки това групата включва и други нарушения на централната нервна система (CNS), като демиелинизиращи заболявания (Множествена склероза), невропатии, синдром на Даун, прионова болест, таутопатии (болест на Пик), автозомално генетични заболявания (атаксия на Friedreich), множествена системна атрофия (MSА), инсулт и травматично мозъчно увреждане.

Заболяването на Алцхаймер и Паркинсон и свързаните с тях деменции са най-разпространените НДЗ, засягащи по настоящем около 60 милиона души в глобален мащаб.


Болестта на Алцхаймер се счита за


най-разпространения тип деменция като по този начин е водеща причина за смъртност при възрастни на възраст над 65 години. В резултат на глобалната тенденция в застаряването на населението броят на пациентите с тези заболявания и свързаните с тях деменции се очаква да се удвои през следващите 20 години. Ето защо НДЗ представляват огромна социална и икономическа тежест за обществото. Поради факта, че те са сързани и с процесите на стареене при хората и съответно застаряването на модерните общества, свързано с увеличената продължителност на човешкия живот се очаква да се превърнат в най-разпространените заболявания в много от развитите държави. Тази тенденция наминуемо ще засегне и България. Много от младите хора не обръщат внимание на начина си на живот, а и на обикновения факт, че всички ние един ден ще достигнем определена възраст, при която човешкото тяло ще бъде подложено на процесите на невродегенерация.

Многофакторните патологии, като например разнообразните церебрални механизми, участващи в патогенезата на НДЗ, често са полигенни и първоначално включват дерегулация на сложни мрежи от протеини в невронните клетки, водещи до бавно прогресивно и необратимо разграждане на невроните и синапсите в специфични мозъчни региони на пациентите.


Известно е, че няколко мутантни протеини са

свързани с митохондриите, както и с редица вътрешно и извънклетъчни процеси в невроните, водещи до повишено производство на реактивни кислородни частици (ROS, образуване на свободни радикали), намалена продукция на аденозин трифосфат (ATP) и в крайна сметка до невронна клетъчна смърт.

От друга страна причинно-следствената връзка между повишената функция на някои специфични ензими в мозъка при възрастните хора и образуването на протеинови агрегати играе ключова роля за процесите на невродегенерация. По-специално, агрегирането на разтворими олигомери и протофибриларни производни, образувани по време на ранните фази на НДЗ, може да предизвика каскади от невротоксични ефекти, водещи до последващи невронални дисфункции и, накрая, до невродегенерация.


Към днешна дата лекарствените средства,

одобрени за лечение на най-разпространените НДЗ са малки молекули, които оказват влияние върху някои от симптомите при различни стадии на заболяването, но въпреки това не променят прогресивния характер на болестта. По-голямата част от използваните лекарствени средства се разработват главно като еднотаргетни препарати, които са селективни спрямо дадена биологична мишена и са в състояние да модулират функцията ѝ. Този подход понастоящем подлежи на сериозна ревизия поради ограничените, само симптоматични ефекти на еднотаргетните лекарствени средства и многофакториалния характер на НДЗ. Затова усилията на учените в тази област по света са насочени в разработването на мулти-таргетни лекарствени средства, т.е. въздействащи симултанно върху няколко биологични процеса и биологични мишени.


Основното предизвикателство в терапията


на заболяванията на централната нервна система (CNS) е да се осигури терапевтичен ефект на лекарството в съответните области на мозъка на пациента. Освен това като правило, НДЗ се диагностицират най-вече след задълбочаване на заболяването в по-късния етап, когато около 60% или повече от всички невронни клетки в засегнатите мозъчни региони са необратимо увредени или безвъзвратно изгубени. Оттук произтича и основният проблем – ранната диагностика на тези заболявания. Би било важно да се отбележи, че едно терапевтично средство би могло да се разработи и като ранен диагностичен препарат, например чрез радиомаркиране, стига той да изпълнява някои условия свързани с неговите физикохимични, биологични и други специфични свойства.

Основна задача на проекта е успешният дизайн и разработка на нови терапевтични средства с подобрени физикохимични свойства, които демонстрират едновременно биологично въздействие върху две или повече биологични мишени (мулти-таргетност), имащи отношение към специфично невродегенеративно заболяване.


Работна хипотеза


Чрез хибридизацията на избрани пептиди с модифицирани аминокиселини или лекарственоподобни фрагменти да бъдат създадени пептид-фрагмент хибридни молекули с подобрени физикохимични свойства, насочени към две или повече молекулни мишени, които са от значение за невродегенеративните заболявания.


Главната цел на този проект


ще бъде създаването на най-съвременна технологична платформа за дизайна на нови мултитаргетни лиганди като потенциални терапевтични агенти за невродегенеративни заболявания – пептид-фрагмент хидриди, комбиниращи невропротективни ефекти с епигенетично-регулиращ и моноамнинергично-инхибиращо действие, които едновременно (симултанно) модулират функцията на два или повече ензими, свръхекспресирани в невронните клетки.


Какви технологични новости ще бъдат използвани


Стартиралият в началото на тази година проект по договор e първи по рода си за България. Той е иновативен и интердисциплинарен във всяка една стъпка от неговата реализция включвайки: (1) разработването на комбинаторни подходи за бърз и високоефективен дизайн, както и за виртуален скрининг, (2) целенасочен синтез, (3) биологична оценка и (4) физикохимично охарактеризиране на новите по своята химическа структура молекули. За пръв път у нас при разработването на мулти-таргетни биологично активни молекули ще бъде използвана новата комбинирана технологична платформа за монокристално рентгено-структурно/молекулно модулиране (X-ray/SeeSAR-HYDE), даваща възможност за оценка, визуализация и количествено определяне на резултатите от молекулния докинг под формата на т. нар. HYDE афинитетни стойности. Тази платформа е изпитана и успешно прилагана от няколко години в разработването на малки структури с невропротективен ефект. Новост ще бъдат и новите хибридни молекули, които по своята същност няма да имат аналог в литературата. Предвижда се също така и въвеждането и усвояването на нови техники за биологична оценка, както и методи за физикохимично охарактеризиране на новосъздадените молекули.

ЕКИПЪТ

Ръководител на проекта е доц. Николай Цветков, завеждащ секция „Молекулен диазйн и биохимична фармакоогия" към ИМБ-БАН от началото на тази година. Доц. Цветков е с много богат опит в областта на дизайна и разработката на терапевтични средства, получен както от престоя му в редица водещи фармацевтични компании, така и в академичните среди. Той е участвал активно в осъществяването на няколко международни изследователски кооперационни проекта между Neuroalliance Consortium Бон, Германия, и UCB Pharma SA, Белгия, осъществени в рамките на инициативата "BioPharma", финансирана от Федералното министерство на образованието и изследванията (BMBF) с 40 милиона евро. В проекта участват изтъкнати учени в съответната област на природните науки не само у нас, а и в международен план. Между тях личат имената на чл.-кор. Илза Пъжева от секция "QSAR и молекулно моделиране" към Института по биофизика и биомедицинско инженерство (ИБФБМИ-БАН), доц. Ива Угринова (ИМБ-БАН), доц. Тамара Пайпанова (ИМБ-БАН), проф. Людмил Антонов (Институт по органична химия с център по фитохимия, БАН). Също така проф. Луиджи Милела от Университета Базиликата (Потенца, Италия) и проф. Атанас Атанасов от Полската Академия на науките, като той е и хоноруван професор към Виенския Университет. В проекта участват и млади колеги – студенти и докторанти от ИМБ-БАН.



Изследват антитуморното действие и на рапаните

Изследват антитуморното действие и на рапаните

Учените използвали канабидол, извлечен от конопа, който показал ясно токсично действие върху раковите клетки, каза доц. Ива Угринов
БАН: Коноп убива ракови клетки

БАН: Коноп убива ракови клетки

Учени установили резултатите чрез инвитро експеримети, изследват и антитуморното действие на градинските охлюви
Устройство за незрящи победи в състезание за иновации

Устройство за незрящи победи в състезание за иновации

То се нарича VoiceCV и може да се интегрира в шапка или очила, както и да играе ролята на личен асистент
Спасиха ръката на мъж в Пирогов

Спасиха ръката на мъж в Пирогов

Операцията е уникална за цяла Югоизточна Европа, съобщиха от болницата

Разработват иновативен кардиологичен апарат

Разработват иновативен кардиологичен апарат

За разлика от старите устройства, новият се очаква да може да измерва сърдечния пулс на три-четири места по тялото, предвижда проект финансиран от Фонда за наука
Биопринтер заработи в МУ-Пловдив

Биопринтер заработи в МУ-Пловдив

Новата технология ще бъде демонстрирана на студентите през март
Разкодират свойствата на извънклетъчната ДНК

Разкодират свойствата на извънклетъчната ДНК

Целта на настоящия проект е да хвърли светлина върху слабо проучени биологични процеси на молекулно и клетъчно ниво, казва ръководителят на научния проект доц. Димитър Илиев от БАН.

Апарат лови рак още в зародиш

Апарат лови рак още в зародиш

Уредът се намира в Александровска болница, а с него могат да се и прегледжат деца, каза д-р Валерия Хаджийска, Клиника по нуклеарна медицина
Билкови антиоксинданти  заместват витамините

Билкови антиоксинданти заместват витамините

Куркуминът има огромен потенциал за профилактика на рак и диабет, установи екип от международни учени
 Нов тест за възпаления на червата

Нов тест за възпаления на червата

Нов вид иновативно изследване открива възпаления на червата както при възрастни, така и при деца. Необходимо е минимално количество фекална проба, казват специалистите от болница "Тракия"
1 2 3 4 5 ... 9 »

Този месец на вашите въпроси отговарят специалистите от Болница "Тракия" в Стара Загора.

СПРАВОЧНИК
Март 2019