نانوذرات طلا با طراحی هوشمند پلاک‌های آمیلوئید را تخریب می‌کنند

پژوهشگران دانشگاه نانکای و دانشگاه صنعتی هبی چین، نانومواد هیبریدی جدیدی ساخته‌اند که می‌تواند پلاک‌های آمیلوئید را در مغز متلاشی کند. این ماده که در مقاله‌ای در نشریه Nature Nanotechnology معرفی شده، پروتئین طبیعی فرتین را با خوشه‌های ریز اتم‌های طلا ترکیب می‌کند و Aβ3FTnAu نام دارد. بیماری آلزایمر یک اختلال تخریب‌کننده عصبی است که با از دست رفتن پیش‌رونده حافظه همراه است. مطالعات پیشین، تجمع پروتئین آمیلوئید-بتا (Aβ) بین سلول‌های مغز و تشکیل پلاک‌های آمیلوئیدی را به این بیماری مرتبط دانسته‌اند؛ این پلاک‌ها ارتباط بین سلول‌ها را مختل می‌کنند، التهاب ایجاد کرده و در نهایت به مرگ نورون‌ها و بروز علائم بیماری می‌انجامند. حذف این توده‌های پروتئینی پس از تشکیل، با روش‌های درمانی و جراحی رایج بسیار دشوار است. به گفته ژین‌لو هوانگ، نویسنده ارشد این مطالعه، این ایده از مشاهده غیرمنتظره‌ای آغاز شد: نانومواد هیبریدی فرتین-طلا توانستند توده‌های از پیش تشکیل‌شده Aβ را متلاشی کنند. پژوهشگران با رویکرد طراحی محاسباتی شامل شبیه‌سازی دینامیک مولکولی و هوش مصنوعی، مکانیسم مولکولی این تخریب را شناسایی کردند؛ برهم‌کنش چندظرفیتی نانوساختار با پروتئین، سطح فیبریل‌ها را بی‌ثبات کرده و به تدریج پلاک‌ها را متلاشی می‌کند. باقی‌مانده‌های کلیدی H118، T122 و C130 در این فرآیند با باقی‌مانده Met35 آمیلوئید درگیر می‌شوند. در آزمایش روی موش‌های تراریخته مدل آلزایمر (5×FAD)، تجویز سیستمیک Aβ3FTnAu بار آمیلوئید مغز را به‌شکل معناداری کاهش داد، یکپارچگی سیناپس‌ها را حفظ کرد و عملکرد شناختی حیوانات را بهبود بخشید. هرچند نتایج امیدوارکننده است، این فناوری همچنان در مرحله پیش‌بالینی قرار دارد و مسیر کارآزمایی انسانی آن طولانی خواهد بود؛ با این حال، می‌تواند پایه طراحی نانوداروهای پروتئینی هدفمند برای بیماری‌های تخریب‌کننده عصبی باشد.