Ученые Института биологической инженерии имени Висса при Гарвардском университете успешно вызвали у головастиков лягушек Xenopus laevis состояние, похожую на гибернацию, используя донепезил (DNP) — препарат, одобренный для лечения болезни Альцгеймера и сенильной деменции. Результаты исследования опубликованы в журнале ACS Nano.
Было показано, что донепезил способен вызывать у головастиков состояние оцепенения, напоминающее анабиоз. Это состояние можно обратить, удалив препарат из организма, что открывает перспективы для использования DNP в экстренных ситуациях, когда необходимо замедлить метаболические процессы и предотвратить повреждение органов.
В ходе исследования специалисты применили алгоритм NeMoCad для предсказания соединений, которые могли бы вызвать анабиоз. Они выбрали донепезил, который ранее использовался для лечения болезни Альцгеймера, и протестировали его на головастиках X.laevis, оценив влияние препарата на живой организм.
DNP успешно вызывал обратимое состояние оцепенения, однако имел некоторые побочные эффекты, включая токсичность и накопление в тканях. Чтобы минимизировать эти эффекты, исследователи инкапсулировали DNP в липидные наноносители, что снизило токсичность и увеличило накопление препарата в мозговой ткани.
Центральная нервная система играет ключевую роль в процессах спячки и оцепенения у различных животных. Хотя донепезил уже показал свою эффективность в защите нейронов от метаболического стресса, необходимы дальнейшие исследования для более глубокого понимания механизма его действия и возможностей использования на людях.
Исследователи полагают, что инкапсулированная версия донепезила может быть быстро разработана и произведена в крупных масштабах для клинического применения. Это открытие может стать важным шагом в увеличении времени на спасение жизни пациентов после тяжелых травм и заболеваний.
Ранее команда использовала другой препарат — SNC80 — для достижения гибернации у головастиков и повышения выживаемости сердец млекопитающих, но SNC80 не одобрен для клинического использования у людей, так как может вызывать судороги. Напротив, DNP уже используется в клинике, поэтому его потенциально можно быстро перепрофилировать для использования в экстренных ситуациях.