NYHET En molekyl i nanostorlek med ett speciellt grundämne kan hålla tillbaka bildningen av plack i hjärnvävnaden. Den här nya upptäckten av forskare vid Umeå universitet i samarbete med forskare i Kroatien och Litauen innebär i förlängningen hopp om nya behandlingar av bland annat Alzheimer och Parkinson.
– Detta är ett mycket betydelsefullt steg som kan komma att ligga till grund för att på sikt hitta nya och effektivare behandlingar av neurodegenerativa sjukdomar, säger Ludmilla Morozova-Roche, professor vid Umeå universitet.
Det är när proteiner veckas fel som det ansamlas olösliga trådar, så kallade amyloider. De är inblandade i flera svåra sjukdomar som Alzheimers och Parkinsons sjukdom, Skellefteåsjukan och galna ko-sjukan. Amyloidsamlingarna dödar nervceller och bildar amyloidplack i hjärnvävnaden.
Det som forskare i Umeå, Vilnius i Litauen och Rijeka i Kroatien har upptäckt är att ett särskilt ämne kan hämma bildningen av sådana amyloidsamlingar. Ämnet kan till och med upplösa amyloid som redan har bildats. Ämnet ifråga är molekyler i nanostorlek av polyoxoniobat, som är en så kallad polyoxometalat med negativ laddning som innehåller grundämnet Niob.
Forskarna kunde se att det här ämnet effektivt hämmar bildandet av amyloider med beteckningen S100A9. I atomkraftsmikroskop kunde forskarna även se att amyloidtrådarna fullständigt försvann när man ökade koncentrationen av ämnet polyoxoniobat.
– Det krävs mycket mer forskning innan vi kan säga om det går att skapa fungerande behandlingar av detta, men resultaten är hittills mycket lovande, säger Ludmilla Morozova-Roche.
Forskarna arbetade med två olika sorters molekyler av ämnet polyoxoniobat, Nb10 respektive TiNb9, och båda visade sig fungera på så sätt att de bands till S100A9-amyloiderna genom att bilda jon-interaktioner med positivt laddade fläckar på proteinytan. De molekyler av polyoxoniobat som studerats är relativt kemiskt stabila och vattenlösliga. Molekylerna är i nanostorlek, det vill säga extremt små. Dessa nanomolekyler kan även vara intressanta för andra medicinska tillämpningar som exempelvis kroppsimplantat på grund av sina biokompatibla egenskaper och stabilitet.
Vid Umeå universitet har två forskargrupper, vid Medicinska fakulteten respektive Kemiska institutionen, samarbetat genom att angripa frågan från olika håll och genom att tillämpa ett brett spektrum av biofysiska, biokemiska och molekylärdynamiska simuleringstekniker.
Studien är publicerad i den vetenskapliga tidskriften ACS Applied Materials and Interfaces.
Polyoxometalates as Effective Nano-inhibitors of Amyloid Aggregation of Pro-inflammatory S100A9 Protein Involved in Neurodegenerative Diseases
Himanshu Chaudhary, Igor A. Iashchishyn, Nina V. Romanova, Mark A. Rambaran, Greta Musteikyte, Vytautas Smirnovas, Michael Holmboe, C. André Ohlin, Željko M. Svedružić, and Ludmilla A. Morozova-Roche
ACS Applied Materials and Interfaces
https://doi.org/10.1021/acsami.1c04163
