هوای کوهستان در قرص؟ این دارو طول عمر را افزایش داده و آسیب مغزی را معکوس می‌کند!

محققان مؤسسه Gladstone دارویی را تولید کرده‌اند که اثرات سلولی اکسیژن‌درمانی کم را برای درمان بیماری‌های میتوکندریایی ارثی شبیه‌سازی می‌کند.

برای بیشتر افراد، زندگی در ارتفاعات بالا – جایی که سطح اکسیژن کمتر از سطح دریا است – می‌تواند فواید سلامتی داشته باشد، مانند کاهش نرخ بیماری‌های قلبی و بهبود استقامت. با این حال، برای افرادی که به بیماری‌های میتوکندریایی ارثی مبتلا هستند و اغلب بیش از دوران کودکی زنده نمی‌مانند، محیط‌های کم‌اکسیژن مانند ارتفاعات بالا می‌تواند نجات‌بخش باشد و به طور بالقوه طول عمر آنها را افزایش داده و علائم را کاهش دهد.

اکنون، محققان مؤسسه Gladstone دارویی را تولید کرده‌اند که اثرات قرار گرفتن در معرض اکسیژن کم را شبیه‌سازی می‌کند. در موش‌های مبتلا به سندرم لی – شایع‌ترین بیماری میتوکندریایی در دوران کودکی – این دارو که HypoxyStat نامیده می‌شود، طول عمر را بیش از سه برابر افزایش داد و آسیب مغزی و ضعف عضلانی را حتی زمانی که در مراحل پایانی بیماری تجویز شد، معکوس کرد.

ایشا جین، محقق Gladstone و نویسنده ارشد مطالعه جدید که در مجله Cell منتشر شده است، می‌گوید:

برای هر بیمار مبتلا به این بیماری، رفتن به کوهستان عملی نیست. اما این دارو می‌تواند راهی کنترل‌شده و ایمن برای اعمال همان مزایا برای بیماران باشد.

ترکیب شیمیایی مورد استفاده در HypoxyStat با همکاری Maze Therapeutics مستقر در South San Francisco شناسایی شد. تیم تحقیقاتی Gladstone اکنون در حال بررسی نسل دوم HypoxyStat برای امکان ترجمه بالینی است.

جلوگیری از اضافه بار اکسیژن

سندرم لی یک بیماری ژنتیکی نادر است که در آن میتوکندری‌ها – بخش‌هایی از سلول‌ها که با استفاده از اکسیژن انرژی تولید می‌کنند – به طور کارآمد کار نمی‌کنند و باعث می‌شود اکسیژن استفاده‌نشده در داخل بافت‌ها جمع شود. اگرچه بدن برای زنده ماندن به اکسیژن نیاز دارد، این سطوح بالای اکسیژن به سرعت به سلول‌ها آسیب می‌زند و آنها را می‌کشد.

در سال ۲۰۱۶، جین بخشی از یک تیم تحقیقاتی بود که نشان داد تنفس هوای کم‌اکسیژن، معادل آنچه در ۴۵۰۰ متری (یا ۱۴۷۶۴ فوتی) از سطح ارتفاع یافت می‌شود، می‌تواند سندرم لی را در موش‌ها درمان کند. این درمان مؤثر است زیرا با تنفس اکسیژن کمتر به ریه‌ها و انتقال آن به اندام‌ها، میتوکندری‌های معیوب تحت تأثیر قرار نمی‌گیرند و اکسیژن اضافی جمع نمی‌شود.

جین که همچنین در مؤسسه Arc فعالیت می‌کند و استاد بیوشیمی در UC San Francisco است، توضیح می‌دهد:

در سندرم لی و اختلالات مرتبط، فقط کاهش انرژی مشکل نیست، بلکه تجمع اکسیژن است. این یک عدم تطابق بین عرضه و تقاضا است. بنابراین، اگر بتوانید عرضه اکسیژن را کاهش دهید، این عدم تطابق را برطرف می‌کنید!

آزمایشگاه جین تصمیم گرفت راهی برای ایجاد همین اثر کاهش اکسیژن بر بدن بدون نیاز به هوای کم‌اکسیژن پیدا کند. آنها بر هموگلوبین، مولکولی که اکسیژن را از طریق جریان خون حمل می‌کند و به بافت‌ها می‌رساند، تمرکز کردند.

اسکایلر بلوم، محقق وابسته به Gladstone و نویسنده اول مطالعه جدید، می‌گوید:

اگر نحوه اتصال مؤثر هموگلوبین به اکسیژن را تغییر دهید، می‌توانید نحوه تحویل آن به بافت‌ها را تغییر دهید. اگرچه ممکن است خلاف انتظار باشد، ما دارویی می‌خواستیم که باعث شود هموگلوبین محکم‌تر به اکسیژن متصل شود. این بدان معناست که به بافت‌ها تحویل داده نمی‌شود و آنها سطوح اکسیژن کمتری از حد معمول را تجربه می‌کنند.

جین و بلوم با Maze Therapeutics، ادبیات علمی منتشر شده را جستجو کردند تا ترکیباتی را که با این تعریف مطابقت دارند، شناسایی کنند و در نهایت به چیزی رسیدند که اکنون آن را HypoxyStat می‌نامند.

یک قرص با نتایج امیدوارکننده

HypoxyState یک ترکیب تغییر کاربری داده‌شده است که در ابتدا برای نشانه نامرتبط کم‌خونی سلول داسی شکل طراحی شده بود. محققان نشان دادند که این دارو باعث می‌شود هموگلوبین محکم‌تر به اکسیژن متصل شود و میزان اکسیژن تحویلی به بافت‌ها را کاهش می‌دهد.

این تیم تحقیقاتی موش‌های مبتلا به سندرم لی را با HypoxyStat روزانه در اوایل زندگی، زمانی که علائم بیماری معمولاً در حیوانات شروع می‌شود، درمان کردند. در نتیجه، موش‌ها دیگر دچار ضایعات مغزی نشدند، دیگر ضعف عضلانی یا از دست دادن هماهنگی نشان ندادند و بیش از سه برابر بیشتر عمر کردند.

به طرز شگفت‌انگیزی، این دارو حتی زمانی که موش‌ها تا زمانی که بزرگتر نشده بودند و علائم اصلی ظاهر شده بود – از جمله آسیب گسترده مغزی، اختلال در رفتار و دمای بدن به طور مزمن پایین – شروع به مصرف آن نکردند، اثرات مشابهی داشت. این ترکیب علائم مغزی، عضلانی و رفتاری را معکوس کرد.

بلوم می‌گوید: این دارو نه تنها پیشرفت بیماری را متوقف، بلکه در واقع آن را معکوس کرد. این چیزی است که می‌دانستیم در مورد اکسیژن کم استنشاقی صادق است و ما توانستیم آن را تا حد زیادی بازسازی کنیم.

محققان می‌گویند HypoxyStat می‌تواند در نهایت در شرایطی فراتر از سندرم لی، از جمله سایر بیماری‌های میتوکندریایی و همچنین شرایط شایع مغزی و قلبی عروقی که اکسیژن کم برای آنها مفید نشان داده شده است، مفید باشد. آنها همچنین اشاره می‌کنند که داروهای دیگری می‌توانند ساخته شوند که هموگلوبین را در جهت مخالف دستکاری کنند – برای رساندن اکسیژن بیشتر به بافت‌ها.

جین می‌گوید:

درمان‌های مبتنی بر گاز برای بیماری واقعاً منحصر‌به‌فرد هستند و توانایی قرار دادن آنها در داروها یک مفهوم جدید و غیرمعمول است. ما هیجان زده‌ایم که ببینیم این استراتژی امیدوارکننده ما را به کجا می‌برد.

منبع: Scitechdaily