"化合物10"是乌苏拉·基特雷尔(Ursula Quitterer)对其团队开发的可能减缓阿尔茨海默病进展的化学化合物的称呼。基特雷尔是苏黎世联邦理工学院(ETH Zurich)分子药理学教授,她迄今已在小鼠身上测试了这种活性成分,显示出令人鼓舞的效果:痴呆症中典型的神经细胞死亡明显减缓,动物存活时间更长。
这种新物质是几乎20年前开始的研究成果,当时基特雷尔收到了来自开罗艾因·夏姆斯大学医院(Ain Shams University Hospital)一位医生兼同事的组织样本。这些是该医生在肿瘤手术中移除的脑组织样本——来自被诊断为痴呆症的患者和无痴呆症的患者。
新药物攻击点
基特雷尔开始研究这些样本——但要理解她究竟对它们做了什么,我们首先需要一些背景知识。当时和现在一样,她研究的主要焦点是一种在许多人细胞中发挥重要作用的体内酶:GRK2。作为调节蛋白,这种酶帮助细胞正确响应信号、压力和应变。
它不仅在心脏中活跃,例如,也在大脑中活跃,支持神经细胞的功能。
通过对开罗组织样本的分子分析和小鼠研究,基特雷尔的团队展示了酶GRK2在痴呆症中扮演的重要角色。研究人员在《Cell Reports Medicine》期刊上发表了他们的发现。
当保护蛋白停止工作
细胞中存在两种形式的酶GRK2:一种正常的、功能性形式和一种被细胞代谢失活的形式。基特雷尔和她的团队发现,失活形式在痴呆症患者的大脑组织中大量存在。他们在小鼠中也观察到了同样的现象——特别是在阿尔茨海默病的小鼠模型中。
研究人员还表明,在痴呆症中,这种酶的失活形式会在脑细胞中形成聚集体。这些聚集体沉积在——并损害——线粒体(细胞的"能量工厂")上。
"GRK2聚集体阻塞了线粒体的孔,减少了它们能提供的能量,导致细胞内部处于压力状态,"基特雷尔解释道。
在小鼠实验中,研究人员还观察到失活的GRK2促进了被认为是阿尔茨海默病主要原因的β-淀粉样蛋白的产生。
更重要的是,这导致了一个自我延续的过程:β-淀粉样蛋白给神经细胞带来压力,反过来,这种压力又导致更多失活和聚集的GRK2形成——创造了一个恶性循环,促进了痴呆症的发展。
抗衰老效果
考虑到要打破这个恶性循环,基特雷尔和她的同事们开发了几种化学化合物,他们在细胞培养实验和小鼠中进行了测试。在这里,化合物10被证明特别有效,阻止了GRK2分子形成聚集体。
结果,线粒体工作得更好,细胞中β-淀粉样蛋白的沉积更少,神经细胞保持其功能而不死亡。
在小鼠身上,研究小组还观察到大脑以外的效果。化合物10对心脏功能和衰老过程产生了积极影响。例如,老年动物的白发变少。
为什么研究花了这么长时间
研究人员已为化合物10申请专利,基础研究现已完成。
"之所以花了这么长时间,只是因为在阿尔茨海默病研究中一切都很慢,"基特雷尔解释道。
由于研究人员研究的是一种与年龄相关的疾病,他们使用年长的动物。
对小鼠来说,这意味着1.5至2年的年龄。而完成每个可以得出结论并指导下一个实验计划的实验需要1.5至2年时间。
"这比例如癌症研究要慢得多。"
现在,基特雷尔和苏黎世联邦理工学院正在寻找一家有兴趣承担药物开发下一步工作的公司。
"阿尔茨海默病是一种非常复杂的疾病,"基特雷尔说。目前的药物并不能治愈这种疾病,而最多只能将疾病的发展推迟几个月。
"这就是为什么我们现在确定了GRK2形式的新靶点蛋白以及一种通过GRK2起作用的活性成分非常重要,因此它使用了与现有阿尔茨海默病药物不同的机制。"
将来,将化合物10与其他药物结合使用,可能改善患者的生活质量。
【全文结束】

