Ученые применили намагниченные нейроны для лечения болезни Паркинсона
Новый неинвазивный метод лечения симптомов болезни Паркинсона с помощью магнитомеханико-генетической (MMG) беспроводной глубокой стимуляции мозга (DBS) с использованием магнитных наноструктур разработали ученые Центра наномедицины Института фундаментальных наук Сеула, 18 января сообщает сайт Американского химического общества (ACS).
При том что электрическая глубокая стимуляция мозга хорошо себя зарекомендовала для лечения нарушений движений у пациентов с болезнью Паркинсона, однако она требует имплантации электродов в мозг человека. Это делает ее инвазивным и неточным способом стимуляции нервных клеток.
Корейские исследователи пошли другим путем. Они сообщают в статье «Наномасштабная магнитомеханическая генетика нейронов глубокого мозга, устраняющая двигательный дефицит у мышей с болезнью Паркинсона», опубликованной в журнале ACS' Nano Letters, о разработанном ими новом методе, названном магнитогенетика.
Метод заключается в использовании очень маленьких магнитов для беспроводной активации определенных нервных клеток с отредактированными генами в мозге. Проверенное на мышах с симптомами болезни Паркинсона, лечение эффективно облегчило у них двигательные симптомы, не повреждая при этом окружающие ткани головного мозга.
В традиционной электрической DBS аккумуляторная батарея посылает внешние электрические сигналы по проводам, имплантированным в мозг, активируя нервные клетки в области, называемой субталамическим ядром (STN) мозга. Активация STN в большинстве случаев облегчает двигательные симптомы болезни Паркинсона, такие как тремор, медлительность, ригидность и непроизвольные движения.
Однако такое лечение имеет потенциальные побочные эффекты, в том числе кровоизлияние в мозг и повреждение его тканей, которые могут быть серьезными. Поэтому DBS назначают людям на поздней стадии болезни Паркинсона или в случае, когда не удается снять симптомы болезни с помощью лекарств.
Корейские ученые Минсук Квак и Джинву Чхон с коллегами разработали беспроводной метод, который позволил эффективно уменьшить двигательную дисфункцию, пока только у мышей.
Исследователи пометили наноразмерные магниты антителами, чтобы эти молекулы смогли потом «прилипнуть» к поверхности нервных клеток STN. Эти «липкие» магниты они ввели в мозг мышей с болезнью Паркинсона на ранней и поздней стадиях.
Но до этого те же самые нервные клетки были модифицированы геном, который активировал их, когда модифицированные магниты на поверхности клетки скручивались в ответ на внешнее магнитное поле силой около 25 миллитесл (примерно одна тысячная силы магнитного поля при МРТ).
У этих мышей с болезнью Паркинсона, подвергшихся воздействию магнитного поля, произошло улучшение двигательной функции до уровня, сравнимого с таковым у здоровых мышей.
При этом мыши, подвергшиеся многократному воздействию магнитного поля, сохранили более трети своих двигательных улучшений после его снятия, тогда как мыши после одного воздействия практически не сохранили по окончании процедуры никаких улучшений.
Введение магнитов не привело к существенным повреждениям у мышей внутри и вокруг STN, что позволяет говорить о новом методе как о более безопасной альтернативе традиционным имплантированным системам DBS, считают исследователи.
Ученые надеются, что их беспроводной магнитогенетический подход имеет терапевтический потенциал для лечения двигательной дисфункции у людей с болезнью Паркинсона на ранней или поздней стадии, а также и другими неврологическими двигательными расстройствами, например, с эпилепсией или болезнью Альцгеймера.
