Регистрация / Вход
Прислать материал

Разработка электрохимического сенсора патогенной агрегации бета-амилоида при болезни Альцгеймера

Докладчик: Супрун Елена Владимировна

Должность: Старший научный сотрудник ИБМХ

Цель проекта:
В настоящее время развивается подход к созданию мишень-направленных лекарственных средств лечения болезни Альцгеймера (БА), терапевтический эффект которых обусловлен их способностью связываться с бета-амилоидом (Абета, пептид с молекулярной массой 4,5 кДа) и ингибировать его олигомеризацию. Показано, что органические соединения и короткие пептиды способы ингибировать олигомеризацию Абета (антиагреганты) и они могут служить основой для создания средств терапии БА с низкой себестоимостью (в сравнении с моноклональными антителами). Поиск таких соединений требует создания метода отбора антиагрегантов в комбинаторных библиотеках химических соединений и синтетических пептидов. Эффективных лекарственных препаратов для лечения БА в настоящее время нет, хотя количество больных этим прогрессирующим нейродегенеративным заболеванием постоянно растёт. Цель проекта: создание электрохимического сенсора, селективного к олигомерам бета-амилоида, для скрининга потенциальных ингибиторов патогенной олигомеризации бета-амилоида, способных служить основой лекарственных средств для лечения болезни Альцгеймера

Основные планируемые результаты проекта:
Используемые сегодня методы мониторинга агрегации Абета по связыванию с красителями тиофлавином Т или Конго Ред (Congo Red) не позволяют выделить фазу формирования малых (наиболее нейротоксичных) олигомеров Абета. Методами, позволяющими детектировать формирование олигомеров, являются: 1) гель-электрофорез олигомеров Абета, ковалентно "сшитых" с помощью фоточувствительных бифункциональных химических агентов; 2) поверхностный плазмонный резонанс. Первый крайне трудоемок, а второй – позволяет детектировать только димеры. Электрохимический метод анализа олигомеризации Абета рассматривается как новый перспективный экспериментальный подход к детекции агрегации Абета и оценки эффективности антиагрегантов. Метод основан на окислении остатка тирозина (находится в 10-й позиции полипептидной цепи Абета) на поверхности электрода (сенсора). Электрохимический метод отличается скоростью проведения измерений, относительной дешевизной и разнообразием модификаций поверхности электрода. Модифицируя электрод, можно достичь селективной детекции именно нейротоксичных олигомеров (массой менее 100 кДа). В результате выполнения проекта впервые будет создан экспериментальный образец электрохимического сенсора для селективной детекции олигомеров Абета. Селективность будет достигнута модификацией поверхности электродов молекулами ДНК (обладают повышенным сродством к олигомерам Абета в присутствии ионов цинка) или полимерными пленками, избирательно взаимодействующими с олигомеризованным Абета (ранее не использовались для конструирования электрохимических сенсоров для детекции Абета).

Назначение и область применения, эффекты от внедрения результатов проекта:
Сенсор предназначен для скрининга химических соединений и отбора веществ, способных ингибировать патогенную олигомеризацию Абета для создания средств терапии болезни Альцгеймера. В отличие от аналогов, основанных на использовании флуоресцентных красителей, разрабатываемый сенсор будет обладать в несколько раз более низкой себестоимостью за счёт использования недорогого вольтамперометрического детектора вместо флуоресцентного сканера.

Текущие результаты проекта:
На первом этапе проекта выполнены следующие работы:
1. Сделан аналитический обзор современной научно-технической, нормативной, методической литературы, затрагивающей научно-техническую проблему по теме проекта.
2. Проведены патентные исследования.
3. Разработана методика регистрации электрохимического сигнала бета-амилоида за счет окисления тирозина.
4. Подобраны технологические условия и материалы печати графитовых электродов для детекции тирозина.
5. Проведена апробация графитовых электродов и методики регистрации электрохимического сигнала бета-амилоида на тирозин-содержащих пептидах.
6. Синтезирован набор олигонуклеотидов с различными концевыми модификациями.
7. Проведена хроматографическая очистка и масс-спектрометрический контроль качества пептидов.
8. Разработана методика приготовления бета-амилоида в мономерной форме.
9. Разработано техническое задание на стандартный образец бета-амилоида в мономерной форме.