Εφαρμογές Aptamer στη Νευροεπιστήμη Μέρος 3

3.2.2. PD Θεραπευτική

Για την ανακούφιση των συμπτωμάτων της νόσου του Πάρκινσον (PD), επιλέχθηκαν δύο 58-απταμερή DNA μήκους νουκλεοτιδίων, ειδικά για τον άνθρωπο-syn με τιμές Kd στο νανομοριακό εύρος (2,4 nM και 3,1 nM).

Η νόσος του Πάρκινσον είναι μια χρόνια και προοδευτική νευρολογική νόσος που εκδηλώνεται κυρίως ως δυσκαμψία των άκρων, τρόμος και κινητικές διαταραχές, αλλά μπορεί επίσης να επηρεάσει τη μνήμη του ασθενούς. Ωστόσο, δεν πρέπει να παρασυρόμαστε από την αρνητικότητα, καθώς υπάρχουν διάφοροι τρόποι για να βοηθήσετε στη βελτίωση της μνήμης σε άτομα με νόσο του Πάρκινσον.

Πρώτον, η σωματική άσκηση είναι ένας αποτελεσματικός τρόπος βελτίωσης των γνωστικών ικανοτήτων και των δεξιοτήτων σκέψης σε άτομα με νόσο του Πάρκινσον. Μελέτες έχουν δείξει ότι η μέτρια άσκηση μπορεί να βοηθήσει στη βελτίωση των γνωστικών ικανοτήτων και της μνήμης εργασίας σε ασθενείς με νόσο του Πάρκινσον. Αυτό συμβαίνει επειδή η άσκηση μπορεί να προάγει την κυκλοφορία του αίματος και την παροχή οξυγόνου, αυξάνοντας έτσι τον αριθμό και τις συνδέσεις των νευρώνων στον εγκέφαλο και ενισχύοντας την «πλαστικότητα» των νευρώνων, βελτιώνοντας έτσι τη μνήμη.

Δεύτερον, η βελτίωση της ποιότητας του ύπνου μπορεί επίσης να βελτιώσει τη μνήμη σε ασθενείς με νόσο του Πάρκινσον. Ο ύπνος είναι μια κρίσιμη περίοδος για τον εγκέφαλο για να εδραιώσει και να προσαρμόσει τις αναμνήσεις και τα άτομα με νόσο του Πάρκινσον συχνά βιώνουν αϋπνία. Επομένως, η δημιουργία ενός ήσυχου, άνετου περιβάλλοντος πριν από τον ύπνο και η διατήρηση ενός τακτικού προγράμματος ύπνου μπορεί να προάγει την καλύτερη ξεκούραση και την καλύτερη απόδοση της μνήμης.

Επιπλέον, τα άτομα με νόσο του Πάρκινσον μπορεί να εξετάσουν τεχνικές ενίσχυσης της μνήμης, όπως η δημιουργία λιστών και η λήψη σημειώσεων. Αυτές οι τεχνικές μπορούν να βοηθήσουν τα άτομα με νόσο του Πάρκινσον να διαχειρίζονται καλύτερα τις εργασίες και τις πληροφορίες της μνήμης τους, οδηγώντας σε καλύτερη απόδοση της μνήμης.

Τέλος, τα άτομα με νόσο του Πάρκινσον θα πρέπει επίσης να ενθαρρύνονται να συμμετέχουν σε κοινωνικές εκδηλώσεις και ομαδικές δραστηριότητες. Αυτές οι εμπειρίες μπορούν να βοηθήσουν τους ασθενείς να διατηρήσουν το μυαλό τους ενεργό και διεγερμένο, να βελτιώσουν την αυτοπεποίθηση και την αυτοεκτίμησή τους και έτσι να αντιμετωπίσουν καλύτερα τα προβλήματα μνήμης της νόσου του Πάρκινσον.

Συνολικά, αν και η νόσος του Πάρκινσον μπορεί να επηρεάσει την ικανότητα μνήμης, η σωστή προσέγγιση για την προώθηση της σωματικής άσκησης, τη βελτίωση του ύπνου, την εφαρμογή δεξιοτήτων μνήμης και την ενεργό κοινωνική ζωή μπορεί να βοηθήσει τους ασθενείς να βελτιώσουν τη μνήμη και τη γνωστική τους λειτουργία. Και διατηρήστε μια θετική στάση απέναντι στη ζωή. Μπορεί να φανεί ότι πρέπει να βελτιώσουμε τη μνήμη και το Cistanche deserticola μπορεί να βελτιώσει σημαντικά τη μνήμη, επειδή το Cistanche deserticola μπορεί επίσης να ρυθμίσει την ισορροπία των νευροδιαβιβαστών, όπως η αύξηση των επιπέδων ακετυλοχολίνης και αυξητικών παραγόντων. Αυτές οι ουσίες είναι πολύ σημαντικές για τη μνήμη και τη μάθηση. Επιπλέον, το Cistanche deserticola μπορεί επίσης να βελτιώσει τη ροή του αίματος και να προωθήσει την παροχή οξυγόνου, η οποία μπορεί να εξασφαλίσει ότι ο εγκέφαλος λαμβάνει επαρκή θρεπτικά συστατικά και ενέργεια, βελτιώνοντας έτσι τη ζωτικότητα και την αντοχή του εγκεφάλου.

Κάντε κλικ στο Μάθετε τρόπους για να βελτιώσετε τη μνήμη σας

Αυτά τα απταμερή μείωσαν αποτελεσματικά τη συσσωμάτωση in vitro και η ενδοκυτταρική αποικοδόμηση του -syn ενισχύθηκε και από τα δύο απταμερή. Η μιτοχονδριακή δυσλειτουργία και τα κυτταρικά ελαττώματα λόγω υπερέκφρασης αυτής της πρωτεΐνης διασώθηκαν κατά συνέπεια [107].

Η ίδια ομάδα διερεύνησε την in vivo επίδραση αυτών των απταμερών. Για να μετακινήσουν τα απταμερή μέσω του BBB, συσκεύασαν τα απταμερή σε εξωσώματα με πεπτίδια γλυκοπρωτεΐνης ιού της λύσσας (RVG) που εκφράζονται στην επιφάνεια.

Παρατήρησαν ότι η συσσώρευση -syn και τα νευροπαθολογικά και συμπεριφορικά ελλείμματα μειώθηκαν και οι κινητικές βλάβες βελτιώθηκαν σε ένα μοντέλο ποντικού [108]. Αν και αυτή η μελέτη υπογραμμίζει το θεραπευτικό δυναμικό των απταμερών, απαιτούνται περισσότερες μελέτες για τη στόχευση άλλων πρωτεϊνών που σχετίζονται με PD, όπως οι DJ-1, LRRK2, DRP-1 και Rab GTPases, καθώς και -syn.

3.3. Σκλήρυνση κατά πλάκας

Η σκλήρυνση κατά πλάκας (ΣΚΠ) είναι μια αυτοάνοση νόσος κατά την οποία καταστρέφονται τα έλυτρα μυελίνης που περιβάλλουν τους νευράξονες στον εγκέφαλο και το νωτιαίο μυελό. Η εξέλιξη της νόσου είναι εξαιρετικά απρόβλεπτη και διαθλαστική στη θεραπεία σε μεταγενέστερα στάδια.

Χαρακτηριστικές παθολογίες της νόσου είναι η μη φυσιολογική ενεργοποίηση μικρογλοίας και αστροκυττάρων, η οποία έχει ως αποτέλεσμα ολιγοδενδροκύτταρα και εκφύλιση των νευρωνικών κυττάρων.

Αν και δεν υπάρχει αποτελεσματική θεραπεία ή διάγνωση της νόσου, ο αριθμός των ασθενών με ΣΚΠ στον κόσμο είναι μεγαλύτερος από 2,5 εκατομμύρια [109]. Συγκεκριμένοι βιοδείκτες που θα μπορούσαν να αναγνωρίσουν την ΠΣ νωρίς στην εξέλιξή της δεν είναι διαθέσιμοι, οι αντιφλεγμονώδεις θεραπείες έχουν αντιμετωπίσει αποτυχίες και αποτρέπουν μόνο τις υποτροπές.

3.3.1. MS Διαγνωστικά

Μια πιθανή λύση στο πρόβλημα της διάγνωσης προέκυψε από μια μελέτη ασθενών με ΣΚΠ και υγιών εθελοντών ως μάρτυρες χρησιμοποιώντας τροποποιημένα απταμερή DNA (SOMAscan®) για να μετρήσουν περισσότερες από 1000 πρωτεΐνες στο ΕΝΥ.

Περίπου τα μισά από τα 431 άτομα χρησιμοποιήθηκαν ως σετ εκπαίδευσης και τα άλλα μισά ως σετ επικύρωσης για τον έλεγχο της προγνωστικής ικανότητας των προσδιορισμένων συστάδων βιοδεικτών. Αυτή η τυφλή διαλογή αναγνώρισε το σύμπλεγμα αστροκυττάρων 8 (SERPINA3, MMP7, CLIC1 και GZMA) και το σύμπλεγμα μικρογλοίων 2 (TNFRSF25 και DSG2) μη αυξημένα στη ΣΚΠ και συσχετίζονται σημαντικά με τη σοβαρότητα της ΣΚΠ [110].

Οι πρωτεΐνες του συμπλέγματος αστροκυττάρων 8 επικαλύπτονταν με εκείνες που αναφέρθηκαν ότι σχετίζονται με νευροτοξικά (Α1) αστροκύτταρα και αποδείχθηκε ότι εκκρίνονται in vitro από μονοπύρηνα κύτταρα πρωτογενούς περιφερικού αίματος ως απόκριση στον λιποπολυσακχαρίτη, ένα φλεγμονώδες ερέθισμα. Όντας μια αυτοάνοση διαταραχή, η παρουσία αυτοαντισωμάτων υπεύθυνη για την απομυελίνωση μπορεί επίσης να αποτελέσει βάση για τη διάγνωση της ΣΚΠ.

Περιγράφηκε μια μικροδοκιμασία βιοφωταύγειας στερεάς φάσης και τύπου σάντουιτς για την ανίχνευση αυτοαντισωμάτων που σχετίζονται με απάνθρωπο ορό MS. Αυτή η δοκιμασία βασίζεται σε ένα σάντουιτς μεταξύ δύο αυτοαντισωμάτων βασικής πρωτεΐνης φορμυελίνης ειδικών απταμερών RNA, το ένα απταμερές συνδεδεμένο με μια επιφάνεια και το άλλο συνδεδεμένο με τη φωτοπρωτεΐνη, την οβελίνη, ως ανταποκριτής.

Η εφαρμογή της ανάλυσης περιελάμβανε 91 δείγματα ορού από ασθενείς με ΣΚΠ και συγκρίθηκε με 86 δείγματα ορού από υγιή άτομα. Με βάση την καμπύλη δέκτη-χειριστή, με περιοχή κάτω από την καμπύλη 0.87, μια κλινική τιμή κατωφλίου ορίστηκε ως 64% ευαισθησία και 94% ειδικότητα.

Η αρνητική προγνωστική τιμή (NPV) 96% και ο λόγος πιθανότητας 10,96 υποστηρίζουν τη διαγνωστική αξία αυτής της δοκιμής μορφών MS [111].

3.3.2. ΚΜ Θεραπευτική

Αποδείχθηκε ότι η δέσμευση των φυσικών αντισωμάτων IgM σε ολιγοδενδροκύτταρα προάγει την επαναμυελίνωση των βλαβών του ΚΝΣ στο ποντίκι [112]. Ωστόσο, τα αντισώματα IgM περιορίζονται στη χρήση in vivo για τη θεραπεία της ΣΚΠ λόγω του μεγέθους, της πολυπλοκότητας και της ανοσογονικότητάς τους.

Ως εκ τούτου, έχει μεγάλο ενδιαφέρον να ανακαλύψουμε μικρά μόρια που είναι ειδικά για τη μυελίνη και έχουν τη δυνατότητα να χρησιμοποιηθούν για θεραπευτική επαναμυελίνωση. Για το σκοπό αυτό, ταυτοποιήθηκε ένα 40-νουκλεοτιδικό απταμερές DNA, LJM-3064.

Η περιτοναϊκή ένεση του είχε ως αποτέλεσμα την προώθηση της επαναμυελίνωσης σε βλάβες του ΚΝΣ σε ποντικούς. Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι το LJM3064 έχει ένα G-τετράπτυχο που σχηματίζει μια αλληλουχία πλούσια σε γουανοσίνη. Σε άλλη μελέτη, το ίδιο απταμερές LJM-3064 ενεργοποιήθηκε με καρβοξυλικό οξύ και συζεύχθηκε με τις ομάδες αμίνης της επιφάνειας του εξωσώματος.

Αποδείχθηκε ότι αυτή η σύζευξη προάγει τον πολλαπλασιασμό ενός τύπου γλοιακών κυττάρων, των ολιγοδενδροκυττάρων, που παίζουν σημαντικό ρόλο στον σχηματισμό του ελύτρου της μυελίνης. Όταν τα κύτταρα χορηγήθηκαν σε θηλυκά ποντίκια, η φλεγμονώδης απόκριση κατεστάλη και οι βλάβες στο ΚΝΣ μειώθηκαν.

Το σύστημα παρέχει μια νέα προσέγγιση με μια αποτελεσματική κλινική πραγματικότητα για τη διαχείριση της σοβαρότητας της ΣΚΠ με τη βοήθεια των LJM-3064απταμερών [113]. Έτσι, το LJM-3604 μπορεί να είναι μια εναλλακτική λύση στα μονοκλωνικά αντισώματα για την MStreatment [114,115].

3.4. Αμυοτροφική Πλάγια Σκλήρυνση

Απορρύθμιση ή μεταβολή των επιπέδων έκφρασης των υποδοχέων έχει αποδειχθεί σε διάφορες ασθένειες. Οι μη φυσιολογικά ενεργοποιημένοι υποδοχείς AMPA, οι οποίοι σχετίζονται με την αμυοτροφική πλευρική σκλήρυνση (ALS), είναι πιθανοί υποψήφιοι φάρμακα για θεραπεία ALS.

Το RNAaptamer AN58, που αναπτύχθηκε έναντι του υποδοχέα AMPA flip GluR2Q, ανέστειλε ανταγωνιστικά τον υποδοχέα αυτού. Η νανομοριακή του συγγένεια είναι καλύτερη από τον NBQX, έναν από τους καλύτερους ανταγωνιστικούς αναστολείς. Το AN58 έδειξε την υψηλότερη συγγένεια προς το GluR2 και υψηλότερη εκλεκτικότητα για το GluR4 μεταξύ όλων των υπομονάδων υποδοχέα AMPA. Εν ολίγοις, το AN58 είναι ένας πιθανός αναστολέας με συγγένεια nM των υποδοχέων GluR2 AMPA [116].

Ένα άλλο χαρακτηριστικό της παθολογίας ALS είναι η τοξική συσσώρευση της πρωτεΐνης 43 που δεσμεύει το TAR DNA (TDP-43). Η αλληλεπίδραση του TDP-43 με το RNA έχει ως αποτέλεσμα τη ρύθμιση της μεταγραφής, του ματίσματος, της μεταφοράς και της μετάφρασης του RNA. Zacco et al. απέδειξε ότι οι εγγενείς συνεργάτες του TDP-43 μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την αναστολή της συσσώρευσής του.

Αυτή η αναστολή συμβαίνει με τρόπο εξαρτώμενο από το μήκος, έτσι ώστε τα βραχύτερα ολίγο να παρεμβαίνουν στη συσσωμάτωση καλύτερα από τα μακρά. Η μελέτη τους υποδεικνύει τη δυνατότητα αύξησης της διαλυτότητας των πρωτεϊνών με τη χρήση της φυσικής αλληλεπίδρασης που μπορεί να προσαρμοστεί ως μια νέα θεραπευτική προσέγγιση [117].

3.5. Νόσος Huntington

Η νόσος του Huntington (HD) είναι μια ανίατη κληρονομική ΝΔ, που επηρεάζει τις κινητικές και γνωστικές λειτουργίες. Η πρωτεΐνη Huntingtin (HTT) είναι απαραίτητη για την ανάπτυξη των νευρώνων. Ωστόσο, ορισμένες μεταλλάξεις οδηγούν στην ανάπτυξη παθολογίας HD. Οι αυξήσεις στον αριθμό των επαναλήψεων CAG έχουν ως αποτέλεσμα την επιμήκυνση ενός τμήματος πολυγλουταμίνης του HTT και τη μετατροπή του σε ατοξική πρωτεΐνη, η οποία προκαλεί HD.

Παρόμοια με την AD και την PD, η αναστολή της συσσώρευσης πρωτεϊνών είναι μια πολλά υποσχόμενη στρατηγική για την επιβράδυνση ή τη διακοπή της εξέλιξης της HD [118]. Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, τα απταμερή, που είναι χαμηλά έως μη ανοσογόνα και μη τοξικά, εμφανίζονται ως ισχυρά υποψήφια για να παρεμβαίνουν στην αλληλεπίδραση πρωτεΐνης-πρωτεΐνης και να αναστέλλουν τη συσσώρευση τοξικών πρωτεϊνών σε τέτοιες ασθένειες. Τα απταμερή RNA υψηλής συγγένειας επιλέχθηκαν έναντι μονομερών mHTT (51Q-HTT) και παρουσιάστηκαν σε αναστέλλουν αποτελεσματικά τη συσσώρευσή του in vitro.

Αυτή η αναστολή μείωσε το οξειδωτικό στρες στα ερυθρά αιμοσφαίρια (RBCs) και σχετίζεται με μειωμένη διαρροή ενός φθορισμού που προκαλείται από θειοφλαβίνη από τα λιποσώματα.

Η παρουσία απταμερών διέσωσε ένα ενδοκυτταρικό ελάττωμα και εμπόδισε τη δέσμευση της αφυδρογονάσης της γλυκεραλδεΰδης-3-φωσφορικής άλας με συσσωματωμένο mHTT σε ένα μοντέλο ζυμομύκητα του Huntington. Μερικά από αυτά τα απταμερή δεν αναγνώρισαν το μη παθογόνο, 20Q-HTT, και μερικά αύξησαν τον αριθμό του mHTT στο διαλυτό κλάσμα της ζύμης.

Όταν συνεκφράστηκαν, δύο επιτυχημένα απταμερή αύξησαν την αποτελεσματικότητα της αναστολής της συσσώρευσης και βελτίωσαν την κυτταρική επιβίωση. Αυτή η μελέτη υποδηλώνει ότι η χρήση του aptamers μπορεί να είναι μια βιώσιμη στρατηγική για την επιβράδυνση της πορείας της HD [119].

Τα τεντώματα lpolygamyamyl προκαλούν ελαφρές αλλαγές στη δομή HTT 3D που αλλάζει τη δραστηριότητά του. Η έμμεση τροποποίηση της πληγείσας δομής χρησιμοποιώντας αυτήν την επιμήκη περιοχή στην πρωτεΐνη μπορεί να παρέχει μια εναλλακτική προσέγγιση στη θεραπεία.

G-τετραπλό που σχηματίζει απταμερή DNA (MS1 έως MS4) που δεσμεύουν το mHTT μείωσε σημαντικά την ενεργοποίηση μέσω mHTT της δραστηριότητας τριμεθυλίωσης της βασικής ιστόνης H3 λυσίνης 27 (H3K27me3) του πολυσυμπιεστικού συμπλέγματος 2 (PRC2) σε νευρωνικά προγονικά κύτταρα (NPHDC), αλλά όχι σε NPC από ένα υγιές άτομο [120].

Με αυτήν τη μελέτη, τα απταμερή DNA εφαρμόστηκαν με επιτυχία για να στοχεύσουν κατά προτίμηση το mHTT και να ρυθμίσουν τη δραστηριότητά του. Αυτά τα δύο παραδείγματα παρέχουν νέες προσεγγίσεις βασισμένες στη δομή για αποτελεσματικές θεραπείες της τοξικότητας mHTT.

3.6. Νόσος Prion

Οι μεταδοτικές σπογγώδεις εγκεφαλοπάθειες (ΜΣΕ) είναι ένας τύπος νευροεκφυλιστικής διαταραχής που επηρεάζει τα θηλαστικά ECT. Ο παθολογικός παράγοντας που σχετίζεται με αυτές τις ασθένειες είναι η μη αναδιπλωμένη πρωτεΐνη πριόν (PrP).

Ο μοριακός μηχανισμός (οι) που έχουν ως αποτέλεσμα τις δομικές αλλαγές που συγκαλύπτουν το κυτταρικό PrP (PrPC) σε ένα παθογόνο διαμορφωτή (PrPSc) είναι μόνο εν μέρει κατανοητοί, με την πιο κοινή υπόθεση να είναι ότι ένας μοριακός συμπαράγοντας, που δρα ως καταλύτης, ευνοεί τη μετάβαση από το PrPC. στο PrPSc [121]. Τρεις αλληλουχίες απταμερούς σχηματισμού G-τετραπλεξίας ταυτοποιήθηκαν για διαφορετικές μορφές PrP [122].

Αυτά τα τετράπτυχα αναφέρθηκε ότι έχουν υψηλή συγγένεια και ειδικότητα προς το PrP (Kd: 62 nM–630 nM) και ασθενή συγγένεια για το PrP-ολιγομερές που μιμείται το πρώιμο στάδιο του σχηματισμού PrPSc. Με διάφορες αναλύσεις, συμπεριλαμβανομένης της φασματοσκοπίας ITC, SPR και CD, η δέσμευση υψηλής συγγένειας για το PrP συσχετίστηκε με τετραπλή δομή, απαιτούνταν οι τερματικοί τομείς PrP για τη δέσμευση απταμερούς.

Αυτή η μελέτη παρείχε επίσης στοιχεία για αμοιβαία απελευθέρωση νουκλεϊκού οξέος και πρωτεΐνης κατά την αλληλεπίδρασή τους. Η δραστηριότητα τετραπλής περιέλιξης του PrP πραγματοποιήθηκε από την εγγενώς αδόμητη Ν-τερματική περιοχή και τα DNA προώθησαν το ξεδίπλωμα της δομημένης C-τερματικής περιοχής PrP.

3.7. Όγκοι εγκεφάλου

Οι όγκοι του εγκεφάλου είναι από τις πιο θανατηφόρες μορφές καρκίνου. Για παράδειγμα, περίπου τα δύο τρίτα των ενηλίκων που έχουν διαγνωστεί με γλοιοβλάστωμα (ένας τύπος καρκίνου του εγκεφάλου) χάνουν τη ζωή τους μέσα σε δύο χρόνια. Οι όγκοι του εγκεφάλου είναι επίσης οι πιο συχνοί και θανατηφόροι από όλους τους παιδιατρικούς συμπαγείς όγκους.

Τα παιδιά που επιβιώνουν από αυτούς τους όγκους υποφέρουν επίσης συχνά από τις μακροπρόθεσμες συνέπειες των απαραίτητων ιατρικών παρεμβάσεων, όπως χειρουργικές επεμβάσεις και χημειοθεραπείες. Τα γλοιώματα (γλοιοβλάστωμα, επενδυμώματα, αστροκύττωμα και ολιγοδενδρογλοιώματα) αποτελούν σχεδόν το 80% όλων των κακοήθων πρωτοπαθών όγκων του εγκεφάλου.

Το πολύμορφο γλοιοβλάστωμα (GBM) είναι ο πιο συχνά παρατηρούμενος τύπος πρωτοπαθούς αστροκυτώματος που αποτελεί σχεδόν το 60% όλων των όγκων του εγκεφάλου στους ενήλικες [123]. Το γλοιοσάρκωμα, μια παραλλαγή του GBM, είναι μια εξαιρετικά επιθετική κακοήθης μορφή μεταστατικού όγκου εγκεφάλου.

Αν και οι τεχνικές που βασίζονται στη μορφολογία του όγκου (π.χ. μαγνητική τομογραφία, ιστοπαθολογική βιοψία) για τη διάκριση του γλοιοσάρκωμα από άλλα GBM, η πρώιμη διάγνωση αυτής της επιθετικής νόσου είναι ακόμα κακή και η επιβίωση των ασθενών μετά τη διάγνωση είναι γενικά λιγότερο από ένα έτος.

Επιπλέον, οι συμβατικές μέθοδοι θεραπείας για το GBM, όπως η ακτινοθεραπεία, η χημειοθεραπεία και οι συνδυασμοί τους, δεν είναι αποτελεσματικές. Η μη φυσιολογική δραστηριότητα των καρκινικών κυττάρων και η αντίστασή τους στη χημειοθεραπεία και την ακτινοθεραπεία είναι οι κύριοι λόγοι για το υψηλότερο ποσοστό θνησιμότητας της GBM [124].

Έτσι, θα ήταν σημαντική πρόοδος να ανακαλυφθούν συγκεκριμένα μόρια που στοχεύουν το γλοιοσάρκωμα για έγκαιρη διάγνωση και θεραπείες όπως η αναστολή της δραστηριότητας των κυττάρων GBM και η αυξημένη ραδιοευαισθησία [125].

3.7.1. Απεικόνιση εγκεφάλου

Η θεραπεία των όγκων του εγκεφάλου αποτελεί πρόκληση για τους κλινικούς ιατρούς λόγω της επιλεκτικής διαπερατότητας του BBB [126]. Το BBB αποτελείται από ένα στρώμα εξειδικευμένων ενδοθηλιακών κυττάρων που ελέγχει τη μοριακή διέλευση στον εγκεφαλικό ιστό και εμποδίζει την είσοδο πολλών μορίων για να διατηρήσουν το κεντρικό νευρικό σύστημα (ΚΝΣ) σε σταθερή κατάσταση.

Μια ποικιλία τεχνικών έχει αναπτυχθεί για να διεισδύσει στο BBB. Οι επεμβατικές τεχνικές βασίζονται στη φυσική παραβίαση του BBB χρησιμοποιώντας τεχνικές όπως υπερήχους, οσμωτικές ή χημικές θεραπείες. Οι μη επεμβατικές τεχνικές, από την άλλη πλευρά, δεν διαταράσσουν την ακεραιότητα του BBB αλλά χρησιμοποιούν χημικά που είναι ικανά να διασχίσουν το BBB [127]. Η απεικόνιση επιτρέπει την παρατήρηση χαρακτηριστικών του εγκεφάλου χωρίς επεμβατικές διαδικασίες.

Οι νεότερες εξελίξεις στην απεικόνιση του εγκεφάλου επιτρέπουν τη διερεύνηση των δυναμικών προτύπων συνδεσιμότητας μεταξύ διαφορετικών περιοχών, οι οποίες είναι σημαντικές για τη μάθηση και τη μνήμη. Οι εγκεφαλικές εικόνες παρέχουν πληροφορίες για ασθένειες που σχετίζονται με τον εγκέφαλο και μπορούν να δημιουργηθούν με διάφορες τεχνικές, όπως η μαγνητική τομογραφία (MRI), η λειτουργική μαγνητική τομογραφία (fMRI) και η τομογραφία εκπομπής ποζιτρονίων (PET) [128].

Η μαγνητική τομογραφία είναι μια αποτελεσματική τεχνική που παρέχει μη επεμβατικές τρισδιάστατες εικόνες ζωντανών οργανισμών. Οι παράγοντες αντίθεσης, οι οποίοι συνήθως βασίζονται σε σύμπλοκα γαδολινίου (Gd3+), χρησιμοποιούνται για την παροχή αντίθεσης εικόνας. Το DOPTA-Gd, ίσως ο πρώτος ειδικός παράγοντας αντίθεσης MRI, ανταποκρίνεται στο Ca2+ με μια αλλαγή στο σήμα T1 ένα σήμα MRI Gdrelaxivity. Αν και άλλα ιόντα-ειδικά σκιαγραφικά έχουν αναπτυχθεί έκτοτε [129], εξακολουθούν να υπάρχουν και υπάρχει ανάγκη για περισσότερους παράγοντες αντίθεσης που επιτρέπουν την απεικόνιση μικρών μορίων.

Η χαλάρωση T1 του Gd αλλάζει με τον χρόνο περιστροφικής συσχέτισης, ο οποίος είναι συνάρτηση της μοριακής μάζας του συνδεδεμένου με Gd μορίου. Το απταμερές νουκλεϊκού οξέος έχει τη δυνατότητα να χρησιμοποιηθεί για το σκοπό αυτό επειδή ο υβριδισμός με ένα συμπλήρωμα μπορεί να αλλοιωθεί με τη δέσμευση του στόχου απταμερούς.

Ως παράδειγμα, το απταμερές αδενοσίνης συνδέθηκε με στρεπταβιδίνη και υβριδοποιήθηκε με ένα βραχύτερο συμπληρωματικό ολιγονουκλεοτίδιο το οποίο συνδέθηκε με Gd. Παρουσία αδενοσίνης, το απταμερές αναδιπλώθηκε γύρω από τον στόχο του και διαχωρίστηκε από το συμπληρωματικό Gd-ολιγονουκλεοτίδιο.

Έτσι, το Gd μετατοπίστηκε από τη συσχέτιση με ένα μεγάλο (~70 kDa) μόριο σε ένα μικρό (~4 kDa) μόριο με αποτέλεσμα μείωση της χαλαρότητας και επακόλουθη αύξηση στο T1 [130].

For more information:1950477648nn@gmail.com