Alzheimer Amiloid-Beta Plaklarını Çözen Nanopartiküller Geliştirildi!

Çağın en yaygın nörodejeneretif hastalıklarından biri olan Alzheimer hastalığı; birçok hücresel, moleküler ve genetik faktöre bağlı olarak veya hâli hazırda var olan bir nörolojik bozukluğun tetiklemesiyle ortaya çıkar. Yaşla birlikte insan beyni küçülmeye (atrofi) uğrasa da, Alzheimer ve diğer demans türleri gibi nörodejeneretif hastalıklarla birlikte gelen ciddi nöron kaybı sonucu beyin atrofisi daha belirgin görünür ve oluşturduğu etkiler daha yoğundur.

Geçmişte yapılan farmakolojik çalışmalarda Alzheimer gibi hastalıkların tedavisi tam olarak anlaşılamasa bile, bilim ve teknolojinin gelişmesiyle bu tip nörodejeneretif hastalıkların tedavi yolları yavaş yavaş aydınlanıyor. Kaliforniya Üniversitesi'nden bilim insanları, Alzheimer hastalığının tedavisinde ümit vadeden çalışmalarını yayımladılar. Bu çalışmalarında, nöronlar arası biriken amiloid-beta plaklarını çözen kase şeklinde bir nanopartikülü (İng: "nanobowl") tanıttılar. Bu nanopartikülle birlikte Alzheimer hastalığının tedavisi mümkün olabilir mi?

Alzheimer Patolojisi

Alzheimer hastalığında gelişen patofizyolojik süreçlerinde, ilk aşamada nöronların işlevlerini yitirmesi ve birbirleriyle iletişimlerinin kopması, ardından da uzun vadede nöronların canlılıklarını yitirmesi söz konusudur. Hastalığın başlangıç aşamasında özellikle beyinde bellek işlevi gören hipokampus bölgesi etkilenir ve zaman geçtikçe serebral korteksteki diğer bölgelerde nöron kaybıyla Alzheimer hastalığının tipik belirtileri gözlenir. Alzheimer hastalığı teşhisinde ayırt edici başlıca patolojik oluşumlar, amiloid-beta peptidlerin hücre dışında plak formunda birikmesi ve mikrotübül bağlayıcı tau proteininin nörofibriler yumaklar oluşturmasıdır.

National Institute on Aging

Nörofibriler Tau Düğümleri

Tau proteinlerinin fizyolojik rolü, aksonlarda bulunan mikrotübülleri bir arada tutmaktır. Tau proteinleri nöronal hücrelerde somatik hücrelere nazaran daha fazla bulunur ve burada hücresel iletişim, nöronal gelişim ve apoptoz gibi hücresel görevlerinin yanında uzun süreli belleğin regülasyonu gibi hücresel olmayan görevleri de vardır.

Ancak normal olmayan tau proteinleri nöronlar içerisinde birikerek toksik etkilere yol açar. Özellikle hiperfosforile (aşırı fosforile olup aşırı aktiflenmiş) tau proteinleri, fizyolojik kontrollerini kaybederek mikrotübüller üzerindeki görevlerini yerine getiremez hâle gelir ve toksik tau proteinleri nöron içerisinde nörofibriler yumaklar oluşturmaya başlar. Sonuç olarak nöronlar işlevlerini kaybeder ve uzun vadede durum nöron kaybına kadar ilerler.

National Institute on Aging

Amiloid-Beta Peptidler (Aβ)

Amiloid-beta peptid (Aβ), nöron yüzey reseptörü olan ve diğer hücrelerle birlikte nöronal gelişimi sağlayan amiloid beta prekürsör proteinlerin bir parçasıdır. Amiloid-beta peptidlerin ise fizyolojik rolü tam olarak bilinmemekle birlikte bu peptidlerin yokluğunun da herhangi bir fizyolojik aksamaya neden olmadığı anlaşılmıştır. Alzheimer hastalığında nöronlar arası plak oluşumuna neden olmasının yanında, amiloid-beta peptidler aynı zamanda beyindeki kan damarlarında da birikerek serebral amiloid anjiyopatiye neden olmaktadır.

Alzheimer's News Today

Alzheimer patolojisindeki rolü, fizyolojik işlevli hücre yüzeyi reseptörü olan amiloid prekürsör proteinin beta sekretaz enzimleri tarafından bölünerek beta amiloidleri oluşturması ve oluşan beta amiloid peptidlerin de yanlış katlanma ile nöronlar için toksik olan oligomer formlarına dönüşmesidir. Oluşan toksik oligomerler, nöronlar arasında birikerek zamanla sinaptik iletişimi engeller.

Beyinde türevlenen amiloid-beta peptidler birçok farklı formda aynı anda meydana gelebilirler ve her oluşan amiloid-beta peptid, plak durumuna gelmeyebilir. Dolayısıyla Alzheimer hastalığının oluşumunu yalnızca amiloid-beta plaklara bağlamak doğru olmayacaktır. Hastalığın çoğunlukla multifaktöriyel seyrettiği unutulmamalıdır!

National Institue on Aging

Alzheimer Amiloid-Beta Plaklarını Çözen Nanopartiküller

Bilim insanları, uzun yıllar boyunca Alzheimer benzeri nörodejeneratif hastalıkların tedavisi için terapötik yaklaşımları test etmekteler. Bugüne dek Alzheimer tedavisi farmakolojik anlamda mümkün olmamakla birlikte, yalnızca hastalığın başlangıç dönemlerinde hastalığın ilerlemesini yavaşlatmak ve ilerleyen hastalık tablolarında ise belirtileri hafifletmek amaçlı farmakolojik girişimler uygulanmaktaydı.

Ayrıca ileri araştırmalar için Alzheimer hastalığının patolojisinde önemli bir belirteç olan beyinde amiloid-beta plaklarının birikimi, hastalığın çalışılmasını zorlaştırmaktaydı. Kaliforniya Üniversitesi'nden bilim insanları, 26 Şubat 2021'de Biophysical Society konferansında sunulan çalışmada, Alzheimer hastalığının tedavisinde çığır açacak potansiyeldeki nanopartikülleri tanıttılar. Bu çalışmalarında bilim insanları, nöronlar arası biriken amiloid-beta plaklarını çözen kase şeklinde bir nanopartikülü (İng: "nanobowl") tanıttılar. Bu uygulama ile Alzheimer hastalığında ve diğer birçok hastalık patolojisinde de fayda sağlanması söz konusu! Örneğin bu teknolojinin, Alzheimer dışında dokuya spesifik kanser tedavisinde de kullanılması amaçlanıyor.

News Wise

Çalışmayı gerçekleştiren bilim insanlarının açıklamasına göre; beyinde biriken amiloid-beta plaklarını hedef alan kase şekilli nanopartiküller, ilk aşamada çok küçük, etrafı terapötik (tedavi edici) madde ile kaplı yapılar olarak tasarlanmıştı. Ancak yapılan ileri testlerle, hiçbir farmasötik maddeye gerek kalmadan salt amiloid plakların, nanopartikülün lipid yapısına kendiliğinden sarıldığı fark edildi! Yani nanopartüllerin kendileri birer terapötik madde olarak davranabiliyordu.

Çalışmayı yapan bilim insanlarına göre, bu teknoloji hâlâ çok yeni ve Alzheimer hastalığının tedavisinde %100 iyileşme vaadetmiyor. Hastalığa neden olan faktörlerden yalnızca biri olan amiloid-beta plaklarını yok etmesi sayesinde potansiyel bir terapötik uygulama olarak kayda geçebilir; ancak şimdilik bilimsel sahada bir hipotez kategorisinde...