Los científicos de la Universidad North Western han desarrollado un nuevo enfoque para el desarrollo de enfermedades neurodegenerativas como la enfermedad de Alzheimer y la pequeña escalerosis inmotrófica (ALS).
En estas enfermedades catastróficas, las proteínas giran en torno a las células cerebrales, lo que eventualmente conduce a la muerte celular. El nuevo tratamiento moderno atrapó efectivamente la proteína antes de que se puedan combinar en las estructuras tóxicas para ingresar a las neuronas. Las proteínas atrapadas se acosan en el cuerpo inofensivo.
La estrategia de “limpieza” promovió significativamente la supervivencia de las neuronas humanas que crecieron a partir del laboratorio bajo la presión de las proteínas productoras de la enfermedad.
Designado como Artículo de elección del editor de ACS, este estudio se publicará el 14 de mayo Revista de la American Chemical Society.
“Nuestro estudio destaca la interesante capacidad de los nanómeros de ingenieros para eliminar las principales causas de enfermedades neurodigánicas”, dijo el autor principal del estudio de North Western. “En muchas de estas enfermedades, las proteínas pierden sus estructuras plegadas prácticas y en general, de modo que las fibras destructivas que ingresan a las neuronas y son extremadamente tóxicas para ellas.
“Al atrapar las proteínas plegadas incorrectas, nuestro tratamiento evita la formación de estas fibras en una etapa temprana. En las primeras etapas, se cree que las fibras amiloides cortas, que entran en neuronas, son las estructuras más tóxicas. Con más trabajo, entendemos que se retrasa”.
Regionatoratory Medicine es un líder en Stop North Western, la Junta de Síndicos de Ciencias e Ingeniería Surio, Química, Medicina e Ingeniería Bioquímica, donde es su Escuela Macármica de Ingeniería, Veneberg College of Arts and Sciences and Sciences. También es el Director Fundador del Centro de Medicina Regional de Nano (CRN). Zijin Gao, candidato en el Laboratorio PhD Stop, es el primer autor del artículo.
El grupo Stupp lideró el nuevo desarrollo y características del tratamiento. El co-presponedor escritor Zaida Álvarez-Spain Investigadora del Instituto de Cataluña (IBEC), ex becaria post documental en el Laboratorio Stop y el actual Scholar-Human Neuropan en CRN.
Solución recubierta de azúcar
Según la Organización Mundial de la Salud, más de 50 millones de personas en todo el mundo pueden tener un trastorno neurodegenerativo. La mayoría de estas enfermedades son causadas por la acumulación de proteínas plegadas incorrectas en el cerebro, lo que causa daño progresivo a la neurona. Aunque el tratamiento actual ofrece un alivio limitado, existe una gran necesidad de un nuevo tratamiento.
Para abordar este desafío, los investigadores recurrieron a una sección del epitelio de péptidos, lanzada por el Laboratorio Stop, que incluía cadenas modificadas por aminoácidos. Los ampphilles peptídicos ya se usan en productos farmacéuticos líderes, incluido semaglótidos u ozampic. De hecho, los investigadores del noroeste desarrollaron una molécula similar en 2012, que aumentó la producción de insulina.
“La ventaja de los medicamentos basados en péptidos es que reducen los nutrientes”, dijo Stopp. “El tratamiento de esta novela se rompió en lípidos inofensivos, aminoácidos y azúcar. Esto significa que sus efectos secundarios negativos son bajos”.
Con los años, el grupo de investigación de Stop ha desarrollado muchos materiales basados en péptidos para diversos fines de tratamiento. Para preparar un epitelio peptídico para el tratamiento de enfermedades neurodigánicas, su equipo agregó un componente adicional: un azúcar natural llamado Trailos.
“Los senderos se encuentran naturalmente en plantas, galletas e insectos”, dijo Gao. “Los protege de las temperaturas cambiantes, especialmente la deshidratación y la congelación. Otros han descubierto que los tribales pueden proteger muchas macomolecles biológicas, incluidas las proteínas. Por lo tanto, queríamos ver si podíamos usarlo para estabilizar las proteínas de pliegue incorrectas”.
La istabilidad es clave
Cuando se agrega al agua, el epitelio del péptido se deposita en la nanofísica que están recubiertas de trailes. Sorprendentemente, los tribalos desestabilizaron las nanofibras. Aunque puede parecer contradictorio, esta baja estabilidad mostró un efecto beneficioso.
Las nanofibras en sí son fuertes y bien ordenadas, y son resistentes a reiniciar sus estructuras. Esto dificulta que otras moléculas, como proteínas incorrectas, en las fibras. Por otro lado, las fibras menos estables se volvieron más vibrantes, y más propensas a encontrar e interactuar con proteínas tóxicas.
“Los conjuntos inestables de las moléculas son muchas reacciones”. Quieren hablar y unirse con otras moléculas, dijo Stop. Si la nanofibra fuera estable, felizmente ignoraría todo lo que les rodea. “
En busca de estabilidad, las nanofibras están unidas a proteínas amaloides-beta, que es un culpable clave involucrado en la enfermedad de Alzheimer. Pero las nanofibras no solo evitan que las proteínas de beta amaloides giren juntas. Las nanofibras agregaron completamente proteínas a la estructura de sus propias fibras, las atraparon permanentemente en un festival estable.
“Entonces, ahora, esto ya no es una fibra epitelial peptídica”. “Pero una nueva estructura híbrida contiene tanto la proteína epitelial de péptidos como la de amiluro-beta. Esto significa que las proteínas de amaloides beta sucias, que forman fibras amaloides, están atrapadas. Ya no pueden penetrar las neuronas y matarlas.
“Este es un nuevo método para hacer frente al desarrollo de enfermedades neurodegenerativas como el Alzheimer, como el Alzheimer. El tratamiento actual depende de la preparación de anticuerpos para fibras amiloides fabricadas en terapéutica”.
Mejorar la supervivencia de la neurona
Para evaluar la capacidad de un nuevo enfoque, los científicos realizaron pruebas de laboratorio utilizando neuronas humanas derivadas de células madre. Los resultados cuando la proteína beta amaloides tóxicas apareció mejoró significativamente la supervivencia de las neuronas motores y cartas recubiertas de nanofibras.
Stopp dice que el nuevo enfoque para el uso de la nanofísica volátil para atrapar la proteína ofrece una prometedora para desarrollar un tratamiento nuevo y efectivo para el Alzheimer, la ELA y otras afecciones neurodegenerativas. Al igual que los tratamientos contra el cáncer, combinan numerosos tratamientos, como la quimioterapia y la cirugía o la terapia hormonal y la radiación, la parada dijo que cuando se combina con otro tratamiento, la nanoterapia puede ser la más efectiva.
“En la primera fase de nuestra terapia, puede ser un gran trabajo para dirigirse a enfermedades, antes de que la proteína total entre en las células”, dijo Stopp. “Pero es difícil diagnosticar estas enfermedades en las primeras etapas. Por lo tanto, puede estar vinculado al tratamiento que se dirige a los síntomas de la posladez posterior.
El estudio fue apoyado por el Centro de Nano -Medicina Regional, el Instituto de Procesos de Química de Vida, el Ministerio de Ciencias de Español, el Instituto Nacional de Salud y el Instituto Nacional de la Unión Europea y la próxima generación de la Unión Europea.
