ΤΑ ΝΕΑ ΟΠΛΑ ΚΑΤΑ ΤΗΣ ΑΝΟΙΑΣ: ΚΑΜΗΛΕΣ, ΕΛΕΦΑΝΤΕΣ ΚΑΙ ΤΥΦΛΟΠΟΝΤΙΚΕΣ

Πώς οι τυφλοπόντικες και οι ελέφαντες αντιστέκονται στην άνοια; Πώς συνεισφέρουν οι καμήλες στην ανάπτυξη νέων φαρμάκων και τι έχουν μας πουν τα δελφίνια για τον κίνδυνο Αλτσχάιμερ από την κλιματική αλλαγή; Οι επιστήμονες απαντούν.

Μασάνε κάκτους, είναι λιγάκι άχαρα και δεν διστάζουν να σε φτύσουν στα μούτρα. Παρά τις αμφίβολες κοινωνικές τους δεξιότητες, οι συμπαθείς καμηλίδες, η μεγάλη οικογένεια θηλαστικών που περιλαμβάνει τις καμήλες, τα λάμα και τα αλπακά, μπορεί να κρατούν το κλειδί για τη θεραπεία της νόσου Αλτσχάιμερ, συχνότερης μορφής άνοιας.

Στο επίκεντρο των πειραμάτων που ξεκίνησαν επιστήμονες από το Εθνικό Κέντρο Επιστημονικών Ερευνών της Γαλλίας βρίσκονται τα νανοσώματα, απλούστερες μορφές αντισωμάτων που παράγει το ανοσοποιητικό σύστημα των καμηλίδων και των χονδριχθυών (π.χ. καρχαρίες και σελάχια). Καθώς ανήκουμε στην ίδια ομοταξία με τις πρώτες, είναι οι δικοί τους βιολογικοί μηχανισμοί που μπορούν να μας βοηθήσουν.

Τι είναι τα νανοσώματα και πού χορηγούνται σήμερα

Μια από τις μεγαλύτερες προκλήσεις στη θεραπεία νευρολογικών νοσημάτων είναι η χορήγηση των δραστικών ουσιών. Τα περισσότερα φάρμακα που σχεδιάζονται για να διαπεράσουν τον αιματοεγκεφαλικό φραγμό, δηλαδή τα «τελωνεία» των αγγείων του εγκεφάλου που επιλέγουν τι θα περάσει από το αίμα στο κεντρικό νευρικό σύστημα, είναι υδρόφοβα, με αποτέλεσμα να δεσμεύονται σε λάθος σημεία, να προκαλούν παρενέργειες ή και να φτάνουν στο σημείο-στόχο σε πολύ μικρότερες ποσότητες από τις αναγκαίες για τη θεραπευτική δράση.

Τα νανοσώματα ήρθαν να δώσουν τη λύση. Είναι 10 φορές μικρότερα από τα ανθρώπινα αντισώματα και, χάρη στο εξαιρετικά μικρό τους μέγεθος, μπορούν να διαπεράσουν εύκολα τον αιματοεγκεφαλικό φραγμό. Μελέτες σε ζωικά μοντέλα έδειξαν ότι τα τροποποιημένα νανοσωματα κατάφεραν να φτάσουν στο νευρικό σύστημα και να στοχεύσουν βασικούς δείκτες της νόσου Αλτσχάιμερ, όπως οι πρωτεΐνες Ταυ και β-αμυλοειδές, η παθολογική συσσώρευση των οποίων σχετίζεται με την εμφάνιση και εξέλιξη της ασθένειας.

Το ανοσοποιητικό των καμηλίδων παράγει νανοσώματα, που μπορούν να φτάσουν στον αιματοεγκεφαλικό φραγμό. Unsplash Sébastien Goldberg

Προς το παρόν έχουν εγκριθεί τέσσερις θεραπείες με βάση τα νανοσώματα:

• Το caplacizumab, το οποίο στοχεύει τον παράγοντα von Willebrand για τη θεραπεία της επίκτητης θρομβωτικής θρομβοπενικής πορφύρας.
• Το ozoralizumab, που δρα έναντι της κυτοκίνης TNF-α στη ρευματοειδή αρθρίτιδα.
• Το envafolimab, που στοχεύει στην πρωτεΐνη PD-L1 στην ανοσοθεραπεία καρκίνου.
• Το ciltacabtagene autoleucel, μια θεραπεία με CAR-T κύτταρα που στοχεύει στην πρωτεΐνη BCMA σε κακοήθειες των Β-κυττάρων, όπως το πολλαπλό μυέλωμα.

Οι ελπίδες των επιστημόνων για τις νανοσωματικές θεραπείες δεν σταματούν εδώ. Σειρά μελετών συμπεραίνουν πως πρόκειται για πολλά υποσχόμενα όπλα έναντι της γρίπης Α και Β, των νοροϊών, της COVID-10 και του HIV, όπως και εργαλείο για ασφαλέστερες μεταμοσχεύσεις. Αρκεί να εξασφαλιστεί ότι τα νανοσώματα παραμένουν σταθερά, διατηρούν τη σωστή δομή τους και είναι ασφαλή για μακροχρόνια χρήση.

Το σύστημα καθαρισμού στον εγκέφαλο του τυφλοπόντικα

Οι επιστήμονες ξέρουν πως η άνοια σχετίζεται (και) με δυσλειτουργίες στο σύστημα καθαρισμού του εγκεφάλου, εξαιτίας των οποίων σχηματίζονται οι επιβλαβείς πρωτεϊνικές πλάκες. Εν προκειμένω, το ενδιαφέρον των ερευνητών στρέφεται στον γυμνό τυφλοπόντικα, ένα τρωκτικό από την Ανατολική Αφρική που μπορεί να ζήσει ως τα 39 –κάτι σαν δικός μας υπεραιωνόβιος– και φαίνεται ανθεκτικό στη νευροεκφύλιση.

Σύμφωνα με την Danuta Sastre, επικεφαλής σχετικού προγράμματος στο Ινστιτούτο Έρευνας του Στάνφορντ (SRI), οι γυμνοί τυφλοπόντικες δεν παρουσιάζουν τις συγκεντρώσεις παθολογικών πρωτεϊνών που χαρακτηρίζουν τις νόσους Αλτσχάιμερ και Πάρκινσον στον άνθρωπο, πιθανώς λόγω ανώτερου συστήματος καθαρισμού του εγκεφάλου. Γι’ αυτό και απομονώνουν διαρκώς κύτταρά του, με στόχο να βρουν εκείνα που αποτρέπουν τις πρωτεϊνικές συσσωρεύσεις και να προχωρήσουν στην ανάπτυξη θεραπειών για τον άνθρωπο.

Η μνήμη (του) ελέφαντα προφυλάσσει από το Αλτσχάιμερ

Σκέψου πόσες ομοιότητες έχουμε με τους ελέφαντες που, όπως κι εμείς, μεγαλώνουν και ωριμάζουν σταδιακά, σχηματίζουν πολύπλοκες κοινωνικές δομές, έχουν αξιοθαύμαστη μνήμη και ζουν πολλά χρόνια, όσα κατ’ αντιστοιχία και ο άνθρωπος. Κι έπειτα σκέψου μια σημαντική διαφορά: σε αντίθεση με μας, που βλέπουμε καρκίνους και άνοια σε ανοδική πορεία, εκείνοι αντιστέκονται στην καρκινογένεση και στις συνέπειες της νευροεκφύλισης.

Μεγάλο μέρος της ανθεκτικότητάς τους στον καρκίνο εξηγείται από το ότι διαθέτουν πολλαπλά αντίγραφα του ογκοκατασταλτικού γονιδίου TP53, από 19 έως 23 έναντι μόλις ενός στον άνθρωπο. Όταν εντοπιστεί βλάβη στο DNA, η γενετική τους «εφεδρεία» προάγει την απόπτωση, δηλαδή τον προγραμματισμένο κυτταρικό θάνατο, προλαμβάνοντας την ογκογένεση.

Mελέτες σε εγκεφαλικούς ιστούς ελεφάντων δείχνουν ότι, αν και υπάρχει νευροεκφύλιση, δεν φτάνει στα νοσηρά επίπεδα του Αλτσχάιμερ. Unsplash Nam Anh

Ζητούμενο των ερευνητών είναι να ανακαλύψουν αν παρόμοιοι μηχανισμοί τούς προφυλάσσουν από νευρολογικές διαταραχές. Προκαταρκτικές μελέτες σε εγκεφαλικούς ιστούς δείχνουν ελάχιστα σημάδια εκφύλισης ακόμη και σε μεσήλικες ελέφαντες. Αν και υπάρχει κάποιου βαθμού συσσώρευση πρωτεΐνης Ταυ, σε μοτίβα παρόμοια με των ηλικιωμένων ανθρώπων, δεν φτάνει στα νοσηρά επίπεδα του Αλτσχάιμερ. Άλλες μελέτες σε ελέφαντες ζωολογικών κήπων έδειξαν ότι τα επίπεδα νευροϊνιδίων (NfL), ενός βιοδείκτη νευρικής βλάβης, είναι χαμηλότερα από αυτά που καταγράφονται σε ανθρώπους ή σκύλους.

Μήπως και η ίδια η μνήμη τους δρα προστατευτικά έναντι της άνοιας; Έχει διαπιστωθεί ότι, στη μητριαρχική αγέλη των ελεφάντων, τα ηλικιωμένα θηλυκά-αρχηγοί, που λειτουργούν σαν δεξαμενές γνώσης για τις πηγές νερού, τις διαδρομές μετανάστευσης και τις κοινωνικές σχέσεις, έχουν περισσότερες πιθανότητες να επιβιώσουν σε σχέση με τα νεότερα. Οι επιστήμονες πιθανολογούν ότι η εξελικτική πίεση οδήγησε σε μηχανισμούς νευροανθεκτικότητας που διατηρούν τη μνήμη ακμαία μέχρι τα βαθιά γεράματα.

Τα δελφίνια και οι συνέπειες της κλιματικής αλλαγής για τον εγκέφαλο

Η κλιματική κρίση αυξάνει με διάφορους τρόπους τους κινδύνους για τον εγκέφαλο, ένας εκ των οποίων είναι τα κυανοβακτήρια. Έρευνες σε ρινοδέλφινα που εκβράστηκαν στις ακτές της Φλόριντα συνέδεσαν τις ανθίσεις τοξικού φυτοπλαγκτού με εγκεφαλική παθολογία όμοια με της νόσου Αλτσχάιμερ. Στον εγκέφαλό τους εντοπίστηκαν πλάκες β-αμυλοειδούς και πρωτεΐνης Ταυ, ενώ στην περίοδο μέγιστης εμφάνισης κυανοβακτηρίων είχαν έως και 2.900 φορές υψηλότερα επίπεδα τοξινών. Κάποιοι ερευνητές υπέθεσαν ότι τα δελφίνια που βρέθηκαν στις ακτές έχασαν τον προσανατολισμό τους από κάποια μορφή άνοιας.

Δελφίνια που χάνουν τον προσανατολισμό τους μπορεί να έχουν άνοια. Unsplash Ádám Berkecz

Τα ευρήματα συμφωνούν με πρόσφατη ανασκόπηση στο International Journal of Molecular Sciences, που κατέληξε ότι η αύξηση των κυανοβακτηρίων λόγω κλιματικής αλλαγής και ευτροφισμού οδηγεί σε περισσότερες κυανοτοξίνες, οι οποίες συνδέονται με νευροεκφυλιστικές διεργασίες. Οι επικίνδυνες τοξίνες μπορούν να περάσουν στον ανθρώπινο οργανισμό με κατανάλωση μολυσμένης τροφής ή νερού και να επηρεάσουν τον άξονα εντέρου-εγκεφάλου, προκαλώντας χρόνιες φλεγμονές.