مطالعه‌ای جدید نشان داده است که یک نوع داروی طراحی‌شده برای درمان سرطان، می‌تواند به‌عنوان یک گزینه‌ی درمانی برای بیماری‌های عصبی تحلیل‌برنده مانند آلزایمر استفاده شود. این تحقیق توسط محققان دانشگاه پنسیلوانیا، دانشگاه استنفورد و یک تیم بین‌المللی از همکاران انجام شده است.
مهار آنزیم IDO1 برای بهبود حافظه و عملکرد مغز
محققان دریافتند که با مهار یک آنزیم خاص به نام “ایندول‌آمین-۲،۳-دی‌اکسیژناز ۱” (IDO1) می‌توانند حافظه و عملکرد مغزی را در مدل‌هایی که آلزایمر را شبیه‌سازی می‌کنند، بازیابی کنند.
نتایج این مطالعه که امروز (۲۲ آگوست) در ژورنال Science منتشر شده، نشان می‌دهد که بازدارنده‌های IDO1 که در حال حاضر برای درمان انواع مختلف سرطان از جمله ملانوم، لوسمی و سرطان سینه در حال توسعه هستند، می‌توانند برای درمان مراحل اولیه بیماری‌های عصبی تحلیل‌برنده نیز استفاده شوند.
امید به درمانی برای پیشگیری از آلزایمر
ملانی مک‌رینولدز، استاد بیوشیمی و زیست‌شناسی مولکولی در دانشگاه پنسیلوانیا، گفت:
“ما نشان داده‌ایم که بازدارنده‌های IDO1 که در حال حاضر در فهرست داروهای مورد مطالعه برای درمان سرطان هستند، پتانسیل بالایی برای درمان آلزایمر دارند.”
او افزود:
“در سطح وسیع‌تر، کاهش عملکرد عصبی یکی از عوامل کلیدی در عدم توانایی افراد در سالمندی مطلوب است. درک و درمان اختلالات متابولیکی در بیماری‌های عصبی نه‌تنها به بیماران کمک می‌کند، بلکه بر خانواده‌ها، جامعه و اقتصاد ما نیز تأثیرگذار خواهد بود.”
طبق گزارش مرکز کنترل و پیشگیری از بیماری‌های آمریکا (CDC)، در سال ۲۰۲۳ حدود ۶.۷ میلیون آمریکایی با آلزایمر زندگی می‌کردند و انتظار می‌رود که این تعداد تا سال ۲۰۶۰ سه برابر شود.
چرا مهار آنزیم IDO1 می‌تواند مفید باشد؟
پروفسور کاترین آندریاسون، استاد عصب‌شناسی در دانشگاه استنفورد و نویسنده‌ی ارشد این مطالعه، توضیح داد:
“مهار این آنزیم، به‌ویژه با استفاده از ترکیباتی که قبلاً در آزمایشات بالینی انسانی برای سرطان مورد بررسی قرار گرفته‌اند، می‌تواند گام بزرگی در محافظت از مغز در برابر آسیب‌های ناشی از پیری و بیماری‌های عصبی باشد.”
آلزایمر چگونه به مغز آسیب می‌زند؟
آلزایمر بخش‌هایی از مغز را که مسئول تفکر، حافظه و زبان هستند، تحت تأثیر قرار می‌دهد. این بیماری باعث از بین رفتن سیناپس‌ها و مدارهای عصبی به‌شکلی پیش‌رونده و غیرقابل بازگشت می‌شود.
مشکل درمان‌های فعلی چیست؟
در حال حاضر، درمان‌های موجود فقط بر روی مدیریت علائم و کاهش سرعت پیشرفت بیماری تمرکز دارند. این داروها معمولاً به پلاک‌های آمیلوئید و پروتئین‌های تاو حمله می‌کنند، اما هیچ درمان تأیید‌شده‌ای برای جلوگیری از شروع بیماری وجود ندارد.
هدف قرار دادن متابولیسم مغز: رویکردی نوین برای مقابله با آلزایمر
پراوینا پراساد، دانشجوی دکترا در دانشگاه پنسیلوانیا و یکی از نویسندگان مقاله، بیان کرد:
*”درمان‌های فعلی تلاش می‌کنند تا پروتئین‌هایی را که باعث ایجاد پلاک‌های مغزی می‌شوند، حذف کنند. اما این پلاک‌ها احتمالاً نتیجه‌ی یک مشکل بزرگ‌تر در متابولیسم مغز هستند. ما نشان داده‌ایم که با هدف قرار دادن *متابولیسم مغز، می‌توانیم روند پیشرفت بیماری را نه‌تنها کاهش دهیم، بلکه آن را معکوس کنیم.”
چگونه مهار آنزیم IDO1 به بازسازی عملکرد مغز کمک می‌کند؟
تیم تحقیقاتی با استفاده از مدل‌های آزمایشگاهی و حیوانی نشان داد که متوقف کردن فعالیت آنزیم IDO1 باعث بازگرداندن متابولیسم سالم گلوکز در سلول‌های ستاره‌ای مغز (آستروسیت‌ها) می‌شود.
IDO1 چیست؟
این آنزیم تریپتوفان (ماده‌ای که در بوقلمون یافت می‌شود و باعث خواب‌آلودگی می‌شود) را تجزیه کرده و آن را به کینورنین تبدیل می‌کند.
چرا این موضوع اهمیت دارد؟
زمانی که IDO1 بیش‌ازحد کینورنین تولید کند، متابولیسم گلوکز در سلول‌های آستروسیت کاهش می‌یابد. این امر باعث می‌شود که نورون‌ها انرژی کافی برای عملکرد مناسب نداشته باشند و در نهایت منجر به زوال شناختی شود.
نتایج مهم این مطالعه
محققان دریافتند که با مهار IDO1، متابولیسم سلول‌های عصبی دوباره فعال شده و عملکرد آن‌ها بازیابی می‌شود.
پتانسیل درمانی برای سایر بیماری‌های عصبی
مطالعات انجام‌شده بر روی مدل‌های مختلف آلزایمر (تجمع آمیلوئید و پروتئین تاو) نشان داد که اثرات محافظتی مهار IDO1 در هر دو مورد مؤثر است.
احتمالاً این مکانیسم می‌تواند در درمان سایر بیماری‌های عصبی، مانند:
دمانس ناشی از پارکینسون
تاوپاتی‌ها (طیف وسیعی از اختلالات عصبی که در اثر تجمع پروتئین تاو ایجاد می‌شوند)
دکتر پاراس مینهس، نویسنده‌ی اول مقاله و محقق در مرکز سرطان Memorial Sloan Kettering، اظهار داشت:
“مغز برای عملکرد صحیح، به شدت وابسته به گلوکز است. کاهش توانایی متابولیسم گلوکز می‌تواند منجر به زوال شناختی شود. با همکاری این تیم تحقیقاتی، توانستیم به‌طور دقیق ببینیم که چگونه متابولیسم مغز تحت تأثیر بیماری‌های عصبی قرار می‌گیرد.”
حمایت و همکاری گسترده برای توسعه‌ی این درمان جدید
این پژوهش با مشارکت دانشمندان از دانشگاه‌های استنفورد، پنسیلوانیا، پرینستون، کالیفرنیا سن‌فرانسیسکو، مؤسسه تحقیقات سلامت Banner Sun، مؤسسه Salk، دانشگاه Keio و چندین مرکز تحقیقاتی دیگر انجام شده است.
تأمین مالی این تحقیق توسط:
برنامه‌ی همکاران موسسه پزشکی هاوارد هیوز (HHMI) فاز اساتید
بورسیه‌ی “Burroughs Welcome Fund PDEP” برای انتقال به مرحله‌ی هیئت‌علمی
نتیجه‌گیری: امید به داروی جدید برای آلزایمر
این مطالعه نشان می‌دهد که داروهای مهارکننده‌ی IDO1، که قبلاً برای سرطان طراحی شده بودند، می‌توانند برای درمان مراحل اولیه‌ی آلزایمر و سایر بیماری‌های تحلیل‌برنده‌ی عصبی استفاده شوند.
این یافته‌ها می‌توانند منجر به توسعه‌ی اولین داروی مؤثر برای جلوگیری از پیشرفت آلزایمر شوند.
توسعه‌ی این دارو از آنجا که قبلاً در مطالعات بالینی سرطان بررسی شده، می‌تواند سریع‌تر از طراحی یک داروی کاملاً جدید به بازار عرضه شود.
:Reference
Minhas, P. S., Jones, J. R., Latif-Hernandez, A., Sugiura, Y., Durairaj, A. S., Wang, Q., Mhatre, S. D., Uenaka, T., Crapser, J., Conley, T., Ennerfelt, H., Jung, Y. J., Liu, L., Prasad, P., Jenkins, B. C., A Y. A., Matrongolo, M., Goodman, R., Newmeyer, T., Heard, K., Kang, A., Wilson, E. N., Yang, T., Ullian, E. M., Serrano, G. E., Beach, T. G., Wernig, M., Rabinowitz, J. D., Suematsu, M., Longo, F. M., McReynolds, M. R., Gage, F. H., & Andreasson, K. I. (2024). Restoring hippocampal glucose metabolism rescues cognition across Alzheimer’s disease pathologies. Science, 385(6711). https://doi.org/10.1126/science.abm6131
