Швейцарские биоинженеры из Федеральной политехнической школы Лозанны и Института Пауля Шеррера разработали метод профилактики развития болезни Альцгеймера, основанный на использовании биочипов, которые вживляются под кожу и вырабатывают на протяжении длительного времени лекарственные вещества. Технология успешно протестирована на мышах, у которых с помощью биочипа удалось на 80–90процентов снизить уровень накопления патологических белковых агрегатов в мозге. Работа опубликована в журналеBrain.

Биочип представляет собой герметично запаянный полимерный мешок размером 27 на 12 на 1,2 миллиметра. Внутрь него помещаются генетически модифицированные клетки пациента (или другого донора) и биосовместимый гель, в котором они живут. В клетки предварительно вводится специальная генетическая конструкция, которая заставляет их вырабатывать антитела к β-амилоиду. Известно,что накопление этого белка в мозге и формирование на его основе нерастворимых бляшек сопровождает развитие нейродегенеративных симптомов. Большинством ученых именно этот механизм считается причиной развития болезни Альцгеймера.

Помещенные в биочип клетки постоянно вырабатывают антитела, которые проходят через мембранну биочипа и свободно диффундируют в кровь, а оттуда попадают в мозг. При этом сами клетки пройти покинуть чип не могут: это изолирует их от иммунной системы и сохраняет целостность биочипа.

Полимерная капсула, которая использовалась в работе в качестве основы биочипа. Aurélien Lathuilière et al., Biomaterials, 2014

По задумке ведущего автора Орельян Латюльер и ее коллег, постоянная выработка антител должна заранее направлять клетки иммунной системы на амилоидные бляшки и способствовать их уничтожению еще до того,как накопление агрегатов станет необратимым. Эффективность этого подхода, уже опробованного на лабораторных животных другими группами, зависит от времени начала терапии антителами: в данном случае чем раньше, тем лучше. На поздних стадиях болезни, когда нейродегенеративные симптомы уже хорошо выражены, такая терапия не работает.

В новой работе Латюльер удалось показать,что по крайней мере на мышиной модели болезни Альцгеймера предложенный подход может быть эффективен: масса амилоидных бляшек в мозге мышей, под кожу которых были заранее имплантированы биочипы, оказалась почти в десять раз меньше, чем в контрольной группе.

Сложность с использованием лекарственных антител заключается в способе их доставки: как и всякие белки, антитела не переносят высушивания и таблетирования. Такая терапия требуют постоянных инъекций,что может быть и неудобно, и очень дорого. Единовременная имплантация биочипа, который самостоятельно вырабатывает нужные антитела, в такой ситуации может быть более эффективным способом профилактики, особенно когда речь идет об очень медленно развивающемся заболевании, как болезнь Альцгеймера.

Автор: Александр Ершов