استخدم باحثون مصابيح LED زرقاء لمنع تراكم بروتين مسبب لمرض الزهايمر، وهو تقدم قد يمهد الطريق لعلاجات تعتمد على الضوء للأمراض التنكسية العصبية.
استخدم باحثون مصابيح LED زرقاء لمنع تراكم بروتين مسبب لمرض الزهايمر بشكل فعال، وهو تقدم قد يمهد الطريق لعلاجات تعتمد على الضوء للأمراض التنكسية العصبية. وقد أجرى علماء من المعهد الكوري المتقدم للعلوم والتكنولوجيا (KAIST) والمعهد الكوري لأبحاث العلوم البيولوجية والتكنولوجيا الحيوية بحثاً لقمع التجمع غير الطبيعي لبروتينات بيتا أميلويد، وهو بروتين يوجد عادة في الدماغ، باستخدام البورفيرينات المستثارة ضوئياً.
من المعروف أن لويحات بيتا أميلويد تسبب مرض الزهايمر. وتشير هذه النتيجة إلى طرق جديدة لعلاج الأمراض التنكسية العصبية بما في ذلك مرض الزهايمر. وتتمتع العلاجات المستحثة بالضوء باستخدام المحسسات الضوئية العضوية بمزايا في إدارة العلاج من حيث الوقت والمكان. وفي حالة علاج السرطان، يستخدم الأطباء العلاجات الديناميكية الضوئية حيث يتم حقن المريض بمحسس ضوئي عضوي، وتسليط الضوء على آفة المريض.
ومع ذلك، لم يتم استخدام مثل هذه العلاجات من قبل لعلاج الأمراض التنكسية العصبية. يبدأ مرض الزهايمر عندما يتم إنشاء بروتين يسمى بيتا أميلويد وترسبه في دماغ المريض. ويؤدي هذا البروتين المطوي بشكل غير طبيعي إلى الإضرار بخلايا الدماغ عن طريق تحفيز تدهور وظائف الدماغ، مثل الخرف. وإذا أمكن قمع تكوين بيتا أميلويد في مرحلة مبكرة، فسيتوقف تشكل رواسب الأميلويد. وهذا قد يمنع مرض الزهايمر أو يوقف تقدمه.
وقد نجح فريق البحث في منع تراكم بيتا أميلويد باستخدام مصابيح LED زرقاء ومحفز البورفيرين، وهو مركب عضوي متوافق حيوياً. ومن خلال امتصاص طاقة الضوء، يصل المحسس الضوئي مثل البورفيرين إلى حالة الإثارة. ويتم إنشاء أكسجين نشط عندما يعود البورفيرين إلى حالته الأرضية. يقوم الأكسجين النشط بأكسدة مونومر بيتا أميلويد، ومن خلال دمجه معه، يعطل تجميعه. تم اختبار التقنية على ذباب الفاكهة، الذي تم إنتاجه لنمذجة الزهايمر على اللافقاريات.
أظهر البحث أن أعراض مرض الزهايمر لدى ذباب الفاكهة مثل تلف المشابك والعضلات، وموت الخلايا العصبية، وتدهور الحركة، وانخفاض طول العمر قد خفت حدتها. توفر العلاجات بالضوء فوائد إضافية - حيث يلزم استخدام أدوية أقل مقارنة بالعلاجات الدوائية الأخرى، كما أن لها آثاراً جانبية أقل. وعند تطويرها، سيتم استخدام العلاج الديناميكي الضوئي على نطاق واسع لهذا السبب.
قال تشان بيوم بارك من قسم علوم وهندسة المواد في KAIST: "لهذا العمل أهمية كونه الحالة الأولى التي تستخدم الضوء والمحسسات الضوئية لوقف ترسبات بيتا أميلويد". نُشرت الدراسة في مجلة Angewandte Chemie.
