Zespół Leigha to rzadka, dziedziczna choroba mitochondrialna, w której komórki nie są w stanie efektywnie wykorzystywać tlenu do produkcji energii. Skutkiem tego jest degeneracja mózgu i mięśni, prowadząca do śmierci już w dzieciństwie. W 2016 r. badania wykazały, że myszy z tą chorobą mogą żyć dłużej, jeśli oddychają powietrzem o zmniejszonej zawartości tlenu – takim, jakie występuje na wysokości 4500 m n.p.m. To jednak rozwiązanie nierealne dla pacjentów.
Czytaj też: Nowa nadzieja dla pacjentów z rzadką chorobą serca. Pomoże lek na osteoporozę
Dr Isha Jain z Gladstone Institutes, główna autorka badań, mówi:
Nie każdy chory może przeprowadzić się w góry. Ale jeśli możemy uzyskać ten sam efekt w kontrolowany i bezpieczny sposób, otwiera to zupełnie nowe możliwości leczenia.
HypoxyStat to lek na zespół Leigha, ale może przydać się do wielu innych schorzeń
Badacze z Gladstone Institutes we współpracy z Maze Therapeutics postanowili znaleźć sposób, by obniżyć poziom tlenu dostarczanego do tkanek bez konieczności zmiany środowiska. Kluczowym elementem okazała się hemoglobina – białko transportujące tlen we krwi.
Czytaj też: Stary lek, nowa broń. Digoksyna w walce z przerzutami raka
Skyler Blume, główny autor badania, dodaje:
Jeśli zmodyfikujesz sposób, w jaki hemoglobina wiąże tlen, możesz kontrolować, ile tlenu dostarczane jest do tkanek.
Badacze przeanalizowali dostępne związki chemiczne i odkryli, że lek pierwotnie opracowany do leczenia anemii sierpowatej może spełniać ich wymagania. Tak narodził się HypoxyStat – preparat, który zwiększa zdolność hemoglobiny do wiązania tlenu, ograniczając jego dostarczanie do tkanek.
Eksperymenty na myszach wykazały, że HypoxyStat działa skutecznie zarówno we wczesnych stadiach choroby, jak i w jej zaawansowanych fazach. Myszy, które otrzymywały lek na wczesnym etapie zespołu Leigha, nie rozwijały uszkodzeń mózgu, zachowały pełną siłę mięśni i żyły ponad trzykrotnie dłużej niż osobniki w grupie kontrolnej.
Jeszcze bardziej zaskakujące były efekty terapii u zwierząt, które rozpoczęły leczenie w późnych stadiach choroby. Myszy, u których już występowały uszkodzenia mózgu, zaburzenia ruchowe i spadek temperatury ciała, po podaniu leku odzyskiwały funkcje poznawcze, a ich uszkodzone tkanki zaczęły się regenerować.
Skyler Blume dodaje:
Lek nie tylko zatrzymał postęp choroby, ale także ją cofnął. Tego efektu spodziewaliśmy się po niskotlenowej terapii inhalacyjnej, ale teraz udało się go osiągnąć w formie pigułki.
HypoxyStat otwiera nowe możliwości nie tylko w leczeniu chorób mitochondrialnych, ale także innych schorzeń, w których kontrolowanie poziomu tlenu w tkankach może być korzystne.
Terapia niskotlenowa była już badana pod kątem chorób sercowo-naczyniowych, neurodegeneracyjnych (np. choroby Alzheimera i Parkinsona) oraz regeneracji po udarach i urazach mózgu. HypoxyStat może okazać się pierwszym lekiem, który pozwoli na bezpieczne “opakowanie” tej strategii terapeutycznej w postaci farmakologicznej.
Dodatkowo, naukowcy sugerują, że oprócz leków zmniejszających ilość tlenu dostarczanego do tkanek, można również opracować odwrotne terapie – zwiększające jego podaż. Mogłoby to pomóc np. w leczeniu stanów niedotlenienia u pacjentów z chorobami płuc czy po zawałach. HypoxyStat jest dowodem na to, że manipulowanie poziomem gazów we krwi może być potężnym narzędziem terapeutycznym.
Dr Isha Jain mówi:
Leczenie gazami to wciąż stosunkowo nowy obszar medycyny. Możliwość przekształcenia terapii tlenowej w postać leku otwiera ogromne możliwości dla pacjentów i lekarzy.
Zespół badaczy z Gladstone Institutes pracuje obecnie nad drugą generacją HypoxyStat, która miałaby lepszą biodostępność i jeszcze skuteczniejsze działanie. Jeśli kolejne badania potwierdzą obiecujące wyniki opublikowane w Cell, terapia ta może zrewolucjonizować leczenie wielu nieuleczalnych dotąd chorób.
