En molekyl i nanostorlek med grundämnet Niob kan hålla tillbaka bildningen av plack i hjärnvävnaden. Upptäckten ger hopp om nya behandlingar av bland annat alzheimer och parkinson.
När proteiner veckas fel ansamlas olösliga trådar, så kallade amyloider, i hjärnan. 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.
Forskare i Umeå, Vilnius i Litauen och Rijeka i Kroatien har upptäckt 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.
– 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.
Potential att lösa upp plack
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.
Vetenskaplig studie
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 .
Kontakt
Ludmilla Morozova-Roche, professor, institutionen för medicinsk kemi och biofysik, Umeå Universitet, ludmilla.morozova-roche@umu.se
André Ohlin, universitetslektor, Kemiska institutionen, Umeå Universitet, caohlin.umu@gmail.com
Michael Holmboe
Universitetslektor, Kemiska institutionen, Umeå Universitet, michael.holmboe@umu.se
