Проучване, ръководено от университета в Глазгоу в сътрудничество с университета в Тел Авив и международен екип от изследователи и публикувано в Nature Microbiology, направи и първата успешна стъпка в установяването дали паразитите могат да бъдат конструирани за тази цел, съобщиха от университета в Глазгоу.
Първото в света пионерско откритие представлява вълнуваща нова област на изследване, съсредоточена около потенциала за използване на създадени мозъчни паразити за доставяне на лечение през кръвно-мозъчната бариера – основно усложнение при лечението на много неврологични състояния.
Изследователският екип работи с обикновения мозъчен паразит Toxoplasma gondii, за който вече се смята, че се носи от една трета от световното население в латентно състояние. Toxoplasma gondii е еволюирал да пътува от храносмилателната система до мозъка, където отделя своите протеини в неврони, и изследователите искаха да разберат дали – с някои ключови промени – този паразит може вместо това да се използва за безопасно доставяне на ключови терапевтични протеини, които биха могли да помогнат лечение на неврологични заболявания.
Въпреки че повечето неврологични състояния, включително болестта на Алцхаймер, Паркинсон и синдром на Рет, са свързани по някакъв начин с протеинова дисфункция, насочването на проблема към източника се оказа сложно. Доставянето на терапевтични средства – включително насочени протеини – през кръвно-мозъчната бариера и на правилното място в невроните е трудно и досега ограничава възможностите за лечение на тези неврологични състояния.
В това проучване учените изследват дали паразитът Toxoplasma gondii, който сам по себе си е еволюирал да преминава лесно през биологични бариери като кръвно-мозъчната бариера (но също така и плацентата), може да действа като средство за доставяне на лекарства към засегнатите от болестта мозъчни клетки. За да тества хипотезата си, изследователският екип първо трябваше да разбере дали могат ефективно да накарат паразитите да произвеждат терапевтичните протеини и след това да тестват дали паразитите биха могли да „изплюят“ протеините обратно в засегнатите мозъчни клетки.
Екипът се фокусира върху проектирането на паразитите, за да доставят протеина MeCP2, който вече е предложен като обещаваща терапевтична цел за синдрома на Rett – инвалидизиращо неврологично заболяване, причинено от мутации в гена MECP2.
Първият успех дойде, когато изследователският екип на университета в Глазгоу, в сътрудничество с екип от университета в Тел-Авив, успяха да проектират Toxoplasma gondii за производство на протеин MeCP2. По-нататъшни експерименти потвърдиха, че създадените паразити наистина доставят протеина до местоположението на целевата клетка както в лабораторията, така и в мозъчни органоиди и в модели на мишки – всичко това благодарение на голям екип от сътрудници с необходимия опит. Сега екипът се фокусира върху по-нататъшното инженерство на паразитите, така че да умрат след доставянето на протеина, за да им попречи да причинят вреда на клетките.
Тази революционна работа предполага, че с по-нататъшни изследвания и тестове мозъчните паразити биха могли потенциално да играят роля в доставянето на терапевтични протеини в мозъка, а може би и в други приложения.
Проф. Лилах Шейнър – един от водещите автори на изследването от Училището по инфекции и имунитет към университета в Глазгоу, каза: „Това е проект на синьото небе, при който нашият съвместен екип мисли извън кутията, за да се опита да се справи с дългосрочното постоянно медицинско предизвикателство за намиране на начин за успешно лечение на мозъка за когнитивни разстройства.
Изследователите обаче са категорични, че трябва да се направят още много изследвания и тестове, преди паразитът да бъде безопасен за използване като средство за терапевтично доставяне.
Проф. Шейнер добавя: „Концепцията не е лишена от предизвикателства, като се имат предвид опасностите, свързани с инфекцията с Toxoplasma. За да се превърне нашата работа в лечебна реалност, ще са необходими още много години на внимателни изследвания и разработки за повишаване на ефективността и подобряване на безопасността.
Изследването „Проектиране на мозъчен паразит за вътреклетъчно доставяне на протеини до централната нервна система“ е публикувано в Nature Microbiology.
Коментари