باحثون في جامعة نيويورك أبوظبي يطورون بروتينات صغيرة لعلاج الزهايمر

منذ شهرين
تاريخ النشر: السبت فبراير 8, 2020 4:50 صباحًا

تمكن فريق باحثين يقوده مازن مجذوب، الأستاذ المساعد في قسم البيولوجيا في جامعة نيويورك أبوظبي، من تطوير بروتينات صغيرة تُدعى “الببتيدات النافذة خلوياً”، تمنع ترسب بروتين أميلويد بيتا في الخلايا العصبية، العملية التي تعتبر مسؤولة عن الإصابة بمرض الزهايمر، وفق ما أوضح بيان صحافي من جامعة نيويورك أبوظبي.
ويأتي الإنجاز في سياق الاهتمام المتنامي باستخدام البروتينات في المجال العلاجي، لخصائصها الإيجابية من الناحية الدوائية، وأهمها التوافق الحيوي، والتحلّل الحيوي، والقدرة على الارتباط بأهداف محددة بشكل انتقائي، ما يُخفف من آثارها السمية.
كما تمتاز البروتينات عن غيرها من الجزيئات الحيوية بتنوعها الكيميائي، وسهولة تصنيعها، وانخفاض تكلفتها الإنتاجية، وذلك رغم صعوبة إيصال البروتينات إلى الخلايا والأعضاء المستهدفة أحياناً.

تصميم جديد
ووفقاً للدراسة الجديدة، توصل مختبر الدكتور مجذوب بالتعاون مع مختبر أندرو هاميلتون، أستاذ ورئيس جامعة نيويورك، ومختبر الأستاذ أستريد غراسلوند في جامعة ستوكهولم، إلى تصميم “ببتيدات نافذة خلوياً” أثبتت نجاحها في منع ترسب بروتين أميلويد بيتا في الخلايا العصبية.
وتُعد الببتيدات النافذة خلوياً صنفاً خاصاً من البروتينات، يمتاز بالقدرة على الوصول إلى مختلف أعضاء جسم الإنسان بما فيها الدماغ، ودخول خلاياها بتركيز عالٍ، يتيح استخدامها لأغراض علاجية.
وبناء عليه، تجمع هذه الببتيدات، المزايا الإيجابية للبروتينات من جهة، وبين قوة التأثير العلاجي بالوصول إلى الخلايا المستهدفة بتركيز كافٍ، من جهة أخرى.
وينجم طيف واسع من الأمراض العصبية التنكسية، مثل مرض هنتينغتون، أو باركنسون، أوالزهايمر، عن خلل في بنية بروتينات معينة، تختلف من مرض إلى آخر، إذ يؤدي هذا الخلل إلى ترسب البروتينات في الخلايا العصبية، ما يسبب أذيتها.
اكتشافات جديدة
وكان فريق الباحثين توصل في وقت سابق إلى اكتشاف نوع من الببتيدات النافذة خلوياً المستمدة طبيعياً، يمتاز بقدرته على الوقاية من الأشكال غير الطبيعية والضارة للبروتينات المسؤولة عن أمراض البريونات، وهي نوع من الأمراض العصبية التنكسية، مثل مرض جنون البقر، أو كرويتسفيلد جيكوب الذي يصيب البشر، لينجح الدكتور مجذوب وشركاؤه في التوسع في هذه المقاربة وتطبيقها بشكل نوعي على بروتين أميلويد بيتا الذي يسبب الإصابة بالزهايمر.

وأوضح الباحثون في ورقتهم البحثية تصميم الببتيدات النافذة خلوياً القادرة على تثبيط البروتين أميلويد بيتا، التي استخدموا فيها مجموعة متنوعة من التقنيات، والتفاعلات بين هذه الببتيدات الصناعية وبروتين أميلويد بيتا، بعد أن نجحوا في تحديد تأثيرات الببتيدات على ترسب هذا البروتين وآثاره السامة على الخلايا العصبية، بتقنيات قياس نوعية لمستوى الترسب وحيوية الخلايا، وقياس مستوى دخول بروتين أميلويد بيتا إلى الخلايا وتوزعه داخلها، في وجود الببتيدات النافذة خلوياً، وذلك بالاعتماد على التصوير المجهري البؤري التألقي.
نتائج مهمة
وأخيراً، اعتمد الباحثون على مجموعة من التجارب ونماذج المحاكاة الحاسوبية، لإبراز آلية ارتباط الببتيدات النافذة خلوياً ببروتين أميلويد بيتا.
وتُظهر النتائج أن الببتيدات التي صممها العلماء نجحت في تثبيت بروتين أميلويد بيتا بما يمنع ترسبه أو حدوث شذوذ في بنيته، مثبطةً بذلك تأثيره السام على الخلايا العصبية.
وتتميز الببتيدات النافذة خلوياً المصممة في هذه الدراسة بفعاليتها في استهداف بروتين أميلويد بيتا داخل الخلايا العصبية وخارجها، لتحميها من الضرر الذي يسببه تراكم البروتين فيها.
وتعليقاً على ذلك، قال الدكتور مجذوب: “تُشكل الببتيدات النافذة خلوياً التي صنعناها علاجاً جديداً محتملاً لمرض الزهايمر، وكشفت النتائج التي توصلنا إليها المبدأ العام لتثبيط الترسب المرضي للبروتينات، ما سيسهل تصميم أدوية أكثر قوة تعتمد على هذا النوع من الببتيدات، لعلاج مجموعة متنوعة من الأمراض العصبية التنكسية”.

بروتين أميلويد بيتا الأمراض العصبية التنكسية الزهايمر جامعة نيويورك أبوظبي

أخبار ذات صلة