Исследователи из Института биологической инженерии имени Висса при Гарвардском университете достигли значительного прогресса в изучении состояния, сходного с гибернацией, у головастиков лягушек Xenopus laevis. Применив донепезил (DNP), препарат, одобренный для лечения болезни Альцгеймера и синильной деменции, ученые смогли вызвать у амфибий состояние оцепенения, напоминающее анабиоз. Результаты исследования были опубликованы в научном журнале ACS Nano.
Важным аспектом исследования является обратимость индуцированного состояния: после удаления препарата из организма головастики возвращались к нормальной активности. Данное исследование открывает перспективы использования DNP в критических ситуациях для замедления метаболических процессов и предотвращения повреждения органов.
Для выбора подходящего соединения исследователи применили алгоритм NeMoCad, который предсказал потенциальную эффективность донепезила в вызове анабиоза. Последующие эксперименты на головастиках X.laevis подтвердили способность препарата индуцировать обратимое состояние оцепенения.
Однако применение DNP сопровождалось некоторыми побочными эффектами, включая токсичность и накопление в тканях. Для минимизации нежелательных последствий ученые разработали метод инкапсуляции препарата в липидные наноносители, что позволило снизить токсичность и увеличить концентрацию DNP в мозговой ткани.
Исследователи отмечают ключевую роль центральной нервной системы в процессах спячки и оцепенения у различных животных. Хотя донепезил уже продемонстрировал эффективность в защите нейронов от метаболического стресса, необходимы дальнейшие исследования для более глубокого понимания механизма его действия и возможностей применения у людей.
Ученые полагают, что инкапсулированная версия донепезила может быть быстро разработана и произведена в промышленных масштабах для клинического применения. Данное открытие может стать значимым шагом в увеличении времени на спасение жизни пациентов после тяжелых травм и заболеваний.
Стоит отметить, что ранее команда исследователей использовала другой препарат — SNC80 — для достижения гибернации у головастиков и повышения выживаемости сердец млекопитающих. Однако SNC80 не одобрен для клинического использования у людей из-за риска возникновения судорог. В отличие от него, DNP уже применяется в медицинской практике, что потенциально позволяет быстро перепрофилировать препарат для использования в экстренных ситуациях.
