Dette 'lysaktiverte' medikamentet kan behandle Parkinsons
For aller første gang har forskere utviklet et lysaktiverte medikament for behandling av Parkinsons sykdom direkte i en målrettet del av hjernen.
Legemidlet - som aktiveres ved å skinne lys nedover en optisk fiber implantert i hjernen - reduserte Parkinsons symptomer og forbedret motorisk funksjon hos mus.
I en artikkel om arbeidet som nå er publisert i Journal of Controlled Release, antyder det internasjonale teamet at det "lysdrevne" stoffet potensielt kan behandle andre bevegelsesforstyrrelser.
Når det aktiveres av lys, blokkerer legemidlet - kalt MRS7145 - et protein som kalles "adenosin A2A-reseptor."
Tidligere studier har allerede antydet at adenosin A2A-reseptoren er et lovende mål for hjernesykdommer som Parkinsons sykdom.
Imidlertid, som forfatterne forklarer i papiret, er adenosinreseptorer plassert i hele hjernen, noe som gjør det vanskelig å bruke dem til å velge og målrette bare mot bestemte deler av hjernen.
Ved å tillate "den spatiotemporale kontrollen av reseptorfunksjonen" overvinner det nye lysaktiverte medikamentet "noen av disse begrensningene", bemerker forfatterne.
Parkinsons og fotofarmakologi
I overkant av 10 millioner av verdens befolkning har Parkinsons sykdom, inkludert 1 million mennesker i USA alene.
Sykdommen er livslang og blir verre med tiden. Det påvirker hovedsakelig bevegelse, produserer tremor, stivhet, treghet og problemer med balanse og koordinasjon. Ikke-bevegelsessymptomer kan også oppstå, som forstoppelse, forstyrret søvn, depresjon, angst og tretthet.
Parkinsons sykdom slår vanligvis ikke før fylte 50 år; bare rundt 10 prosent av tilfellene blir diagnostisert i en tidligere alder.
Det oppstår på grunn av død av nerveceller, eller nevroner, i en del av hjernen som kalles substantia nigra. Disse nevronene lager en kjemisk messenger kalt dopamin, som blant annet er viktig for å kontrollere bevegelse.
Målet med mange medikamenter beregnet på å behandle Parkinsons sykdom er å gjenopprette dopaminnivået i hjernen. Blokkering av adenosinreseptorer har blitt foreslått som et mål for slike behandlinger, fordi det kan øke dopaminnivået.
Fotofarmakologi er et relativt nytt medisinsk felt som utvikler medisiner hvis kraft bare kan slås på og av ved hjelp av lys.
Tilnærmingen gir muligheten til å kontrollere den nøyaktige plasseringen av legemiddelutgivelsen i kroppen, og derved begrense eventuelle bivirkninger utenfor målet. Et eksempel er presis målretting av cellegift mot spesifikke kreftceller.
Det tillater også presis tidspunkt for frigjøring av stoffet. Utgivelsen av type 2-diabetesmedisiner som enkeltpersoner kan slå på og av etter behov, er et eksempel på dette.
Nøyaktig tidsbestemt dosering er en tydelig fordel ved bruk av medisiner som gradvis mister effekten og dermed krever større doser for å virke. Dette er hva som skjer med levodopa, det vanligste legemidlet for behandling av Parkinsons sykdom.
Lysaktiverte medikamenter testet hos mus
MRS7145 er et lysfølsomt derivat av "SCH442416, [som er] en selektiv antagonist av adenosin A2A-reseptor."
Forbindelsen er kjemisk inaktiv til den bestråles med lys med bølgelengde 405 nanometer, som er i den fiolette, synlige delen av spekteret og ikke er skadelig for vev.
For studien kjørte forskerne en serie tester. Først viste de at stoffet reagerte på å bli utløst av lys i celler som uttrykte adenosin A2A-reseptoren og blokkerte reseptoren.
Deretter testet de stoffets effekt på motorisk funksjon hos levende mus. De implanterte en optisk fiber i den passende delen av hjernen til musene: striatum.
Når de strålte lys av riktig bølgelengde nedover i fiberen, viste musene "betydelig hyperlocomotion." Denne behandlingen reduserte også effekten av medikamentindusert stivhet og skjelving.
Til slutt viste de at tilnærmingen også reverserte "motorisk svekkelse" i en musemodell av Parkinsons sykdom.
Fjernstyrt ‘patch’
Motsvarende forfatter Dr. Francisco Ciruela, ved Institutt for nevrovitenskap ved Universitetet i Barcelona i Spania, forklarer at det allerede finnes behandlinger for Parkinsons sykdom som bruker ledninger implantert i hjernen.
Han og kollegene advarer om at det fortsatt er veldig tidlige dager ennå, og at det er mye arbeid å gjøre før det lysaktiverte medikamentet er klart for klinisk bruk på en lignende måte.
Likevel ser han for seg en fremtid der pasienten har en lysgenererende "lapp" koblet til den implanterte fiberen.
Aktivering av lyset, og dermed tidspunktet for utgivelse av medikament, kan fjernstyres av legen via en smarttelefonapp.
En slik tilnærming kan også bidra til å minimere dose-timing problemer som vanligvis oppstår ved behandling av langvarige sykdommer, når forpliktelse til behandlingsplaner kan begynne å flagges.
"En fin nøyaktighet mellom tid og rom vil muliggjøre manipulering av nevrale kretser i detalj og sette funksjonen til de med terapeutiske og nevrobeskyttende formål."
Dr. Francisco Ciruela
