阿尔茨海默病药物可能使患者进入类似冬眠的状态
一种常用于治疗阿尔茨海默病症状有可能使身体在每一秒都很重要的紧急情况下“暂停”。
由 Wyss 研究所的研究人员领导的团队哈佛大学旗下的 Biologically Inspired Engineering 对这种药物进行了测试盐酸多奈哌齐(DNP) 对蝌蚪进行攻击,这使它们进入一种称为麻木.
在自然界中,各种动物会进入昏睡状态数天或数周,体温和新陈代谢会显着下降以保存能量。与季节性冬眠类似,torpor 的短暂休息通常发生在食物供应不足的时期。
能够在人类中诱导类似麻痹的状态在医疗环境中有好处,它可能会让医生有更多时间来挽救他们的病人。这项研究背后的团队认为,DNP——已经被 FDA 批准用于人类——可以帮助防止有时在将人送往医院时发生的永久性器官损伤。
“长期以来,医疗环境中一直使用冷却患者身体以减缓其新陈代谢过程,以减少严重疾病造成的伤害和长期问题,但目前只能在资源充足的医院进行,”说哈佛大学的免疫学家 Michael Super.
“使用像 DNP 这样易于管理的药物实现类似的'生物稳定'状态,每年有可能挽救数百万人的生命。”
进入 torpor 状态的生物体安全离开该州非常重要。在以前的研究,研究人员发现,另一种药物 SNC80 也诱导了非洲爪蛙蝌蚪的麻痹。非洲爪蟾).
这些生物不会自然冬眠或经历麻痹,因此科学家们知道,当所有蝌蚪的游泳速度都减慢时,这种药物已经成功了,这表明它们的新陈代谢受到了这种药物的抑制。不幸的是,由于该化合物容易引起癫痫发作,因此不是用于人类的可行选择。
为了找到更安全的候选者,研究小组使用了一种基于机器学习的计算算法,称为因果感知发现网络模型 (NeMoCAD),筛选出 378 种可能在青蛙中引发与 SNC80 类似反应的化合物。
在所有可能性中,DNP 具有最接近的结构相似性。在某些方面,这并不奇怪——据报道,阿尔茨海默病患者的过量服用与心率减慢和嗜睡相吻合。
“然而,虽然游离的 DNP 药物可以抑制蝌蚪的代谢活动,但它们的使用受到其毒性的限制,给药超过 2-3 小时后出现,”该团队写.在这些初始测试中持续超过 4 小时的麻痹状态是不可逆的
注意到这种药物在蝌蚪全身的所有组织中积累,该团队通过将其捕获在纳米乳剂中来克服了这个问题。本质上是一个小胶囊,一种液体作为盖子,另一种液体作为内容物,这“在保持其功效的同时显着降低了其毒性”,向大脑输送更高浓度的 DNP,但向身体其他部位的释放速度更慢、更可控。
这意味着蝌蚪可以更长时间地处于麻木状态,暂时降低它们的活动能力、心率和耗氧量。所有“完全可逆”,根据研究.
“这种方法的其他优点包括 DNP 之前被 FDA 批准用于临床、纳米乳剂的低毒性、制造的可扩展性以及无需训练有素的人员即可进行治疗的可能性(例如使用无创粘膜途径),”作者写.
在 DNP 被用于救护车后部以购买宝贵的时间之前,还有很长的路要走,但令人兴奋的是,现有的药物可以以我们甚至还没有想过的方式重新利用。
这项研究发表在美国化学学会的ACS 纳米.