Dette 'lysaktiverede' lægemiddel kan behandle Parkinsons
For første gang har forskere udviklet et lysaktiveret lægemiddel til behandling af Parkinsons sygdom direkte i en målrettet del af hjernen.
Lægemidlet - som aktiveres ved at skinne lys ned ad en optisk fiber implanteret i hjernen - reducerede Parkinsons symptomer og forbedrede motorfunktion hos mus.
I en artikel om det arbejde, der nu er offentliggjort i Journal of Controlled Release, antyder det internationale hold, at det “lysdrevne” stof potentielt kan behandle andre bevægelsesforstyrrelser.
Når det aktiveres af lys, blokerer lægemidlet - kaldet MRS7145 - et protein kaldet "adenosin A2A-receptoren."
Tidligere undersøgelser har allerede antydet, at adenosin A2A-receptoren er et lovende mål for hjernesygdomme såsom Parkinsons sygdom.
Som forfatterne forklarer i deres papir er adenosinreceptorer imidlertid placeret i hele hjernen, hvilket gør det vanskeligt at bruge dem til at udvælge og målrette kun mod bestemte dele af hjernen.
Ved at tillade "den spatiotemporale kontrol af receptorfunktion" overvinder det nye lysaktiverede lægemiddel "nogle af disse begrænsninger" bemærker forfatterne.
Parkinsons og fotofarmakologi
Over 10 millioner af verdens befolkning har Parkinsons sygdom, inklusive 1 million mennesker i De Forenede Stater alene.
Sygdommen er livslang og bliver værre med tiden. Det påvirker primært bevægelse, der producerer rysten, stivhed, langsomhed og problemer med balance og koordination. Ikke-bevægelsessymptomer kan også opstå, såsom forstoppelse, forstyrret søvn, depression, angst og træthed.
Parkinsons sygdom rammer normalt ikke før 50 år; kun omkring 10 procent af tilfældene diagnosticeres i en tidligere alder.
Det opstår på grund af nerveceller eller neuroner i en del af hjernen kaldet substantia nigra. Disse neuroner fremstiller en kemisk messenger kaldet dopamin, som blandt andet er vigtig for at kontrollere bevægelse.
Målet med mange lægemidler beregnet til behandling af Parkinsons sygdom er at genoprette dopaminniveauer i hjernen. Blokering af adenosinreceptorer er blevet foreslået som et mål for sådanne behandlinger, fordi det kan hæve dopaminniveauerne.
Fotofarmakologi er et relativt nyt medicinsk felt, der udvikler lægemidler, hvis effekt kun kan tændes og slukkes ved hjælp af lys.
Metoden giver mulighed for at kontrollere den nøjagtige placering af lægemiddelfrigivelse i kroppen og derved begrænse eventuelle bivirkninger uden for målet. Et eksempel er den nøjagtige målretning af kemoterapi-lægemidler mod specifikke kræftceller.
Det tillader også nøjagtig timing af frigivelsen af lægemidlet. Frigivelsen af type 2-diabeteslægemidler, som enkeltpersoner kan tænde og slukke efter behov, er et eksempel på dette.
Præcis tidsbestemt dosering er en klar fordel ved brugen af lægemidler, der gradvist mister deres virkning og derfor kræver større doser for at virke. Dette er hvad der sker med levodopa, det mest almindelige lægemiddel til behandling af Parkinsons sygdom.
Lysaktiveret lægemiddel testet hos mus
MRS7145 er et lysfølsomt derivat af "SCH442416, [som er] en selektiv antagonist af adenosin A2A-receptor."
Forbindelsen er kemisk inaktiv, indtil den bestråles med lys med bølgelængde 405 nanometer, som er i den violette, synlige del af spektret og ikke er skadelig for væv.
For deres undersøgelse kørte forskerne en række tests. Først viste de, at lægemidlet reagerede på at blive udløst af lys i celler, der udtrykte adenosin A2A-receptoren, og blokerede receptoren.
Derefter testede de lægemidlets virkning på motorisk funktion hos levende mus. De implanterede en optisk fiber i den passende del af musens hjerne: striatum.
Når de strålede lys med den korrekte bølgelængde ned ad fiberen, viste musene "signifikant hyperlokomotion". Denne behandling reducerede også effekten af lægemiddelinduceret stivhed og rysten.
Endelig viste de, at fremgangsmåden også vendte "motorisk svækkelse" i en musemodel af Parkinsons sygdom.
Fjernstyret 'patch'
Co-tilsvarende forfatter Dr. Francisco Ciruela, fra Institute of Neurosciences ved University of Barcelona i Spanien, forklarer, at der allerede findes behandlinger for Parkinsons sygdom, der bruger ledninger implanteret i hjernen.
Han og hans kolleger advarer om, at det stadig er meget tidlige dage endnu, og at der er meget arbejde at gøre, før det lysaktiverede lægemiddel er klar til klinisk brug på en lignende måde.
Ikke desto mindre forestiller han sig en fremtid, hvor patienten har et lysgenererende "plaster" forbundet med den implanterede fiber.
Aktivering af lyset og dermed tidspunktet for frigivelse af medikament kunne fjernstyres af lægen via en smartphone-app.
En sådan tilgang kan også hjælpe med at minimere dosis-timing problemer, der typisk opstår ved behandling af langvarige sygdomme, når forpligtelsen til behandlingsplaner kan begynde at markere.
"En fin præcision i tidsrummet gør det muligt at manipulere neurale kredsløb i detaljer og indstille funktionen hos dem med terapeutiske og neurobeskyttende formål."
Dr. Francisco Ciruela
