https://frosthead.com

Jak lasery mogą być odpowiedzią na chorobę Alzheimera

Nigdy nie słyszysz dużo o wojnie z chorobą Alzheimera, ponieważ, szczerze mówiąc, nie prowadziliśmy zbyt wiele walki.

Minęło ponad 100 lat, odkąd niemiecki lekarz Alois Alzheimer po raz pierwszy opisał to, co nazwał „osobliwą chorobą”, i chociaż naukowcy są dość pewni, co to powoduje - gromadzenie się płytek białkowych amyloidu w mózgu - nadal nie mają odpowiedz, jak zapobiec nieubłaganie ponuremu stanowi lub go wyleczyć.

W ubiegłym roku firma farmaceutyczna Baxter International powiedziała, że ​​przerwała testowanie leku o nazwie Gammagard po tym, jak okazał się nieskuteczny w spowalnianiu upośledzenia umysłowego pacjentów z chorobą Alzheimera. Nastąpiło to po niepowodzeniu w badaniach klinicznych leczenia choroby Alzheimera opracowanych przez Pfizer i Johnson & Johnson, a także przez Eli Lilly and Company.

To jest rodzaj wiadomości Baby Boomers na skraju starości, którą nienawidzą. Już ponad 5 milionów Amerykanów cierpi na chorobę Alzheimera i oczekuje się, że liczba ta wzrośnie o kolejne 40 procent do 2025 r. I potroi się do 2050 r.

Terapia światłem?

Ale może pojawić się promyk światła. Zespół szwajcarskich i polskich badaczy twierdzi, że mogli wymyślić sposób na atak kępek białek amyloidowych, które odłączają mózg. Ich technika polega na zastosowaniu laserów wielofotonowych, które potrafią odróżnić niszczące białka w mózgu od zdrowych.

Naukowcy odkryli, że chociaż zdrowe białka są optycznie niewidoczne - co oznacza, że ​​światło lasera przechodzi przez nie - amyloidy pochłaniają część światła.

Wierzą, że ostatecznie lekarze będą mogli używać laserów nie tylko do wykrywania złych komórek białkowych, ale do ich usuwania i leczenia pacjenta. „Do tej pory nikt nie mówił o użyciu tylko światła do leczenia tych chorób” - powiedział Piotr Hanczyc z Politechniki Chalmers w Szwecji. „Znaleźliśmy zupełnie nowy sposób odkrywania tych struktur za pomocą światła laserowego”.

Obecnie lekarze używają chemikaliów lub chirurgii, aby usunąć białka amyloidu - ale to może uszkodzić zdrowe tkanki. Leczenie laserowe, które według Hanczyca może również pomóc osobom cierpiącym na chorobę Parkinsona, może znacznie ograniczyć to ryzyko.

Brzmi obiecująco, ale Alzheimer jest jednym wytrwałym wrogiem.

Kiedy geny psują się

Mimo to na froncie Alzheimera jest nieco więcej pozytywnych wiadomości. Na podstawie największej w historii analizy genetycznej choroby naukowcy z USA i Europy zidentyfikowali 11 innych genów związanych z chorobą Alzheimera, podwajając liczbę obecnie znaną jako związaną z zaburzeniem. Jeszcze w 2009 roku zidentyfikowano tylko jeden gen Alzheimera. Badanie to, opublikowane w czasopiśmie Nature Genetics pod koniec ubiegłego miesiąca, zostało oparte na skanie DNA ponad 74 000 osób starszych w 15 krajach.

Im więcej genów związanych z chorobą, tym więcej potencjalnych celów dla leku do zaatakowania. Jak Gerard Schellenberg, profesor patologii na University of Pennsylvania i jeden z badaczy badania, powiedział ostatnio Washington Post : „Nie wszyscy są dobrymi celami narkotykowymi, ale im dłuższa lista genów, o których wiesz, że są zaangażowani w chorobę, tym bardziej prawdopodobne jest, że znajdziesz taki, który może być dobrym kandydatem na lek. ”

To też brzmi obiecująco. Ale Schellenberg zwrócił również uwagę, że opracowanie skutecznej terapii lekowej Alzheimera może zająć kolejne 10–15 lat.

Przy odrobinie szczęścia warto poczekać.

Laser focus

Oto najnowsze osiągnięcia w badaniach laserowych:

  • Wyobraź sobie jelenia w tych reflektorach: inżynierowie BMW opracowali reflektory, które są w stanie przekształcić intensywne niebieskie wiązki laserowe w ściśle skoncentrowane - ale nie laserowe - stożki białego światła. Producent samochodów twierdzi, że te światła ułatwią kierowcom wybieranie przedmiotów w ciemności i powinny zmniejszyć zmęczenie oczu.
  • Zgadza się, drony z laserami: DARPA, ramię badawcze Departamentu Obrony, finansuje badania, aby znaleźć sposób na uzbrojenie dronów za pomocą laserów. Bezpośrednim celem jest zapewnienie dronom sposobu ochrony przed pociskami ziemia-powietrze, ale niektórzy eksperci uważają, że jest to pierwszy krok w kierunku użycia dronów jako systemu przeciwrakietowego.
  • Bądź prawdziwy: brytyjscy naukowcy opracowali technikę drukowania laserowego, która pomaga wykrywać fałszywe towary. Każdy drukowany laser może być zaprojektowany w taki sposób, aby nadawał swój unikalny charakter optyczny. Ponieważ lasery można drukować na wszelkiego rodzaju powierzchniach - takich jak plastik, papier, metal i szkło - technika ta może zostać wykorzystana do uwierzytelnienia wielu rodzajów produktów.
  • Patrząc z długiej perspektywy: inżynierowie z Uniwersytetu Michigan wymyślili laser, który może zidentyfikować skład chemiczny obiektu z odległości nawet mili. Może to pomóc samolotom wojskowym zlokalizować różne typy celów, ale może być również przystosowane do bardziej łagodnych zastosowań, takich jak umożliwienie systemów kontroli całego ciała na lotniskach w celu lepszej identyfikacji ukrytych obiektów.
  • Cóż, najwyższy czas: w międzyczasie naukowcy ze Stanford mogli użyć laserów, aby chirurgicznie zrobić dziury cieńsze niż ludzkie włosy w głowach żywych muszek owocowych, umożliwiając naukowcom sprawdzenie, jak działają mózgi much. Naukowcy z powodzeniem przetestowali również tę technikę na robakach, mrówkach i myszach.

Bonus wideo: Oto klip statku Marynarki Wojennej USA za pomocą laserów, aby wystrzelić drona z nieba.

Bonus wideo: zanim znikną z historii popkultury, oto ostatnie spojrzenie na laserowe koty, które miały swoją ulotną chwilę sławy w „Saturday Night Live”.

Więcej z Smithsonian.com

Sekret mocy przeciwdziałających chorobie Alzheimera

Pszczoły laserowe mogą uratować nas przed planetoidami

Jak lasery mogą być odpowiedzią na chorobę Alzheimera