Болезнь Паркинсона будут лечить каплями в нос: ученые научились стимулировать нейроны мозга без операции

Нейродегенеративные заболевания будут лечить через нос

Стимулировать работу клеток головного мозга – нейронов — при помощи особых наночастиц и слабого магнитного поля научились ученые Томского политехнического университета. Это дает надежду пациентам с болезнями Паркинсона и Альцгеймера на создание в будущем более эффективного неинвазивного метода лечения.

Фото: создано с помощью нейросети GigaChat

В настоящее время нейродегенеративные заболевания, такие как болезнь Паркинсона, лечатся либо фармакологическими препаратами, либо в отдельных случаях пациентов подвергают так называемой глубокой стимуляции мозга. Это хирургический метод управляемого воздействия на клетки головного мозга с помощью электрических импульсов малой силы через вживленные в мозг электроды. Однако, как любые хирургические операции, это может вызывать инфекции, травмировать ткани и отторгаться организмом.

Как сообщили «МК» в Минобрнауки России, ученые Томского политехнического университета совместно с коллегами из Института цитологии и генетики СО РАН нашли альтернативный способ стимуляции нейронов мозга без операции, при помощи особых биосовместимых наночастиц, которые активизируются под действием магнитного поля и заставляют активней делиться нейроны.

По словам одного из разработчиков таких наночастиц Романа Чернозёма, их размер достигает всего 20 нанометров (нм), что в сотни раз меньше клеток крови. Они получаются в результате химической реакции из раствора с содержанием ионов металлов при определенном давлении и температуре. У каждой частицы этого нового материала, полученного на стыке материаловедения, физики и биомедицины, имеется так называемое «суперпарамагнитное ядро» из феррита марганца и оболочка из титаната бария.

Дальше полученный порошок из таких наночастиц ученые превращают в водный раствор, который вводится пациенту через нос. После того, как он попадает в мозг, на него начинают воздействовать приложенным снаружи магнитным полем. Наночастицы раствора преобразовывают магнитное поле в узконаправленные электрические импульсы и таким образом стимулируют живые клетки.

Мышь с наночастицами, введенными через нос, под магнитом. Фото А. Ромащенко

Исследования на нейронах показали, что под действием слабого магнитного поля они в три раза усилили приток ионов кальция в нейроны (это один из ключевых механизмов, лежащий в основе работы нервной системы и памяти).

К слову, наночастицы из других материалов также испытываются различными научными группами. Правда, одни (к примеру, на основе феррита кобальта) излишне токсичны, другие (из магнетита) – менее эффективны. Созданный томичами новый материал из феррита марганца обладает сопоставимой эффективностью с лучшими образцами из кобальта, но при этом они менее токсичны.

В будущем, по словам разработчиков нового материала, такие наночастицы могут стать основой для терапии не только нейродегенеративных заболеваний, но и депрессии. Систему доставки раствора в мозг ученые уже испытали на лабораторных мышах. Следующим шагом должны стать исследования на животных нового лекарственного средства.