Zdalnie aktywowane nanozymy magnetyczne

Choroba Alzheimera należy do najtrudniejszych zagadek współczesnej medycyny, dotykając miliony ludzi na całym świecie. Ten tajemniczy, postępujący proces neurodegeneracyjny, będący najczęstszą przyczyną demencji, wciąż pozostaje w znacznej mierze nieodkryty. Główną rolę odgrywają tu peptydy amyloidu beta (Aβ) oraz nieprawidłowo zmodyfikowane (tzw. hiperfosforylowane) białka Tau. Gromadzą się one w mózgu, tworząc szkodliwe złogi i stopniowo niszcząc bezcenne struktury nerwowe, prowadząc do utraty pamięci i zdolności myślenia.

dr hab. Anna Haduch, fot. Łukasz Bera Nasze nowatorskie rozwiązanie, to zastosowanie niewidzialnych strażników, którzy z chirurgiczną precyzją wkraczają do akcji, by bronić mózg przed szkodliwymi zmianami. To właśnie cel projektu ROSSCA, którego badacze starają się wykorzystać fizykę nanotechnologii i zastosować ją w medycynie do stworzenia skutecznej i bezpiecznej broni przeciwko zagrażającym siłom Alzheimera.

W centrum tej historii stoją nanozymy – maleńkie nanocząsteczki, zachowujące się niczym wyspecjalizowane naturalne enzymy. Wyobraźmy je sobie jako drobinki inteligentnego materiału, które pod wpływem zewnętrznego pola magnetycznego potrafią dotrzeć dokładnie tam, gdzie to potrzebne, zneutralizować niebezpieczne, aktywne formy tlenu (ROS) oraz mechanicznie rozbijać szkodliwe złogi Aβ i Tau. Dzięki temu zyskujemy niezwykłą możliwość wpływania na równowagę biochemiczną mózgu oraz możemy przywracać neuronom szansę na normalną pracę.

Projekt opiera się na ścisłej współpracy międzynarodowego zespołu ekspertów z różnych dziedzin nauki – od fizyków i inżynierów materiałowych po biologów, toksykologów, farmakologów i neurobiologów, którzywspólnie podejmują cztery kluczowe kroki:

   1. Kreacja i kontrola nanozymów: Na Uniwersytecie w Saragossie (UNIZAR) naukowcy opracowują nanozymy naśladujące naturalne enzymy obronne naszego organizmu (SOD, GPx, CAT). Jednocześnie tworzą specjalny przenośny generator pola magnetycznego, by precyzyjnie aktywować nanozymy w wybranym miejscu i momencie.

   2. Bezpieczeństwo na pierwszym miejscu: W Instytucie Biologii w Lublanie (NIB) badacze sprawdzają, czy nanozymy są nieszkodliwe dla ludzkich komórek. Zastosowanie trójwymiarowych modeli pozwala na uzyskanie dokładniejszych wyników, zwiększając szansę, że terapia będzie bezpieczna i wolna od skutków ubocznych.

   3. Próba w probówce – testy in vitro: Na Uniwersytecie w São Paulo (USP) badacze przeprowadzają eksperymenty na hodowlach komórkowych symulujących chorobę Alzheimera. Uważnie przyglądają się wpływowi nanozymów na stan komórek, ich metabolizm i występowanie kluczowych biomarkerów, szukając sygnałów świadczących o poprawie.

    4. Testy na żywych organizmach: W Instytucie Farmakologii Polskiej Akademii Nauk (IF-PAN) naukowcy wprowadzają nanozymy do organizmów szczurów z objawami przypominającymi Alzheimera. Dzięki precyzyjnej aktywacji magnetycznej oraz podaniu donosowemu obserwują, czy możliwe jest zahamowanie choroby i poprawa funkcji poznawczych zwierząt.

Dzięki temu interdyscyplinarnemu podejściu i zastosowaniu najnowocześniejszych technologii, projekt ROSSCA może stać się nowym rozdziałem w dziejach walki z chorobami neurodegeneracyjnymi. Wyobraźmy sobie przyszłość, w której za pomocą precyzyjnie sterowanych nanozymów udaje się spowolnić, a nawet zatrzymać postęp Alzheimera, przywracając nadzieję osobom dotkniętym tą chorobą i ich rodzinom. Ten przełomowy kierunek badań pokazuje, jak daleko zaszła nauka i dokąd jeszcze możemy dotrzeć, jeśli tylko połączymy siły, wiedzę i pasję.