Nanostora molekyler av ett visst kemiskt element kan hämma bildandet av plack i hjärnvävnaderna. Denna nya upptäckt av forskare vid Umeå universitet, Sverige, i samarbete med forskare i Kroatien och Litauen, ger förnyat hopp om nya behandlingar av, till exempel, Alzheimers och Parkinsons sjukdom på lång sikt.

"Detta är verkligen ett mycket viktigt steg som kan ligga till grund för nya och effektiva behandlingar av neurodegenerativa sjukdomar i framtiden, säger professor Ludmilla Morozova-Roche vid Umeå universitet.

När proteiner felveckas bildar de olösliga fibriller som kallas amyloider, som är involverade i flera allvarliga sjukdomar som Alzheimers och Parkinsons, Corino de Andrades och galna ko-sjukan. Amyloidaggregat dödar neuronala celler och bildar amyloidplack i hjärnvävnaderna.

Vilka forskare i Umeå i Sverige, Vilnius i Litauen och Rijeka i Kroatien har upptäckt är att en viss nanostor molekyl kan hindra amyloidbildningen av pro-inflammatoriskt protein S100A9. Dessa molekyler kan till och med lösa redan förbildade amyloider, vilket har visats genom att använda atomkraftmikroskopi och fluorescenstekniker. Molekylerna i fråga är polyoxoniobater i nanostorlek, vilket är så kallade polyoxometalatjoner med negativ laddning innehållande det kemiska grundämnet niob.

"Ytterligare forskning behövs innan vi säkert kan säga att fungerande behandlingar kan härledas från detta, men resultaten hittills har visat sig mycket lovande, säger Ludmilla Morozova-Roche.

Forskarna har arbetat med två olika polyoxoniobatmolekyler, Nb10 och TiNb9. Båda visade sig hämma SI00A9 amyloider genom att bilda joniska interaktioner med de positivt laddade fläckarna på proteinytan, som är avgörande för självmontering av amyloid. De polyoxoniobatmolekyler som har studerats är relativt kemiskt stabila och vattenlösliga. Molekylerna är i nanostorlek, vilket gör att de är extremt små. Dessa nanomolekyler kan också vara av intresse för andra medicinska tillämpningar som implantat tack vare deras höga biokompatibilitet och stabilitet.

Vid Umeå universitet, två forskargrupper, från Medicinska fakulteten och Institutionen för kemi, har samarbetat genom att ta upp frågan från olika vinklar och genom att tillämpa ett brett spektrum av biofysiska och biokemiska tekniker och genom simuleringar av molekylär dynamik.