A kezdeti terápiás törekvéseket az egyes neurotransszmisziós folyamatok befolyásolása jellemezte; így például a kolinerg rendszer támogatása kolin-észteráz-gátlók alkalmazásával (rivastigmin, donepezil vagy galantamin) vagy az excitotoxicitás csökkentése a glutamáterg rendszer gátlásával, az NMDA-antagonista memantin alkalmazásával. Ezek a próbálkozások azonban csak átmeneti eredményeket hoztak, a neuropatológiai folyamatokat nem befolyásolták, a betegség kimenetelét, a kognitív leépülést nem csökkentették.

Az amiloid kaszkád neuropatológiára épülő terápia kezdeti törekvései a Zn-, Cu- és Fe-tartalmú időskori plakkok eltávolítására irányultak. Mivel feltételezhető, hogy az Aβ-peptid és a fémionok közötti interakció szerepet játszik az AD kialakulásában, a fémkeláció potenciális terápiás lehetőségnek mutatkozott (review: Cuajungco et al., 2000).

Ismeretes azonban, hogy a keláció mellékhatásaként fémionelvonás mutatkozhat (a Zn-elvonás csökkentheti a betegség javulását, pl. a kognitív teljesítményt) vagy a ROS-szint emelkedhet. Valójában nem alkalmas terápiás célok elérésére (4.2.2. fejezet). Ez az AD-terápiában is beigazolódni látszott.

A specifikus cink- és rézkelátornak mutatkozó kliokinol (5-klór-7-jód-8-hidroxi-kinolin) 1934 óta használt antiszeptikum, azonban alkalmasnak látszott a középsúlyos AD-betegek kezelésére. A szer orális formája a kialakuló mieloneuropátiával (SMON-szindróma) kapcsolatba hozható, így az 1970-es években visszavonásra került, ez azonban nem gátolta a szer más irányú használatát, mivel a kliokinol és a SMON-szindróma közötti kapcsolat bizonyítása ellentmondásosnak mutatkozott.

A kliokinol APP-transzgén egereken (APP2576) csökkentette az Aβ-depozíciót; 30 mg/kg orális alkalmazás mellett, 9 hét után, a csökkenés 49%-osnak mutatkozott. Ezek a vizsgálatok adverz hatást nem jeleztek, ezzel szemben az állatok viselkedését, valamint az általános egészségi állapotukat javították (Cherny et al., 2001). AD-betegek esetében a kliokinol a kognitív leépülés csökkentésével együtt plazma Aβ-redukciót is eredményezett a humán II-es fázisú klinikai vizsgálatokban (Ritchie et al., 2003; Ibach et al., 2005). Az adatok azonban nem bizonyították egyértelműen, hogy a javulás az Aβ és a fémionok közötti interakció csökkenésének (vagy esetleg más mechanizmusnak) a következménye, és nem erősítették meg, hogy az individuálisan jelentkező hatás széles körre is értelmezhető-e. Mindenesetre reményt adtak arra, hogy új és biztonságos fémkelátorokat keressenek a további terápiás vizsgálatokhoz (review: Bush, 2003; 2008; Sampson et al., 2014).

Így került vizsgálatra, majd klinikai kipróbálásra a Prana Biotechnology új kinolinszármazéka, az 5,7-diklór-2-[(dimetilamino)-metil]-8-hidroxi-kinolin, a PBT2.

A PBT2 APP-transzgén egereken, orális adás mellett, átjutva a vér-agy gáton javította a tanulást és a memóriát, valamint a szinaptikus mechanizmusok hatékonyságát; mutatva, hogy az Aβ-peptidhez kapcsolódva olyan anatómiai és biokémiai változásokat indukálhat, amelyek a kognitív funkcióban jelentős javulást eredményeznek (Adlard et al., 2008). Bizonyítva a vegyület hatékonyságát, II-es fázisú, 12 hetes klinikai vizsgálatokban 250 mg/nap orális dózis adása mellett jelentősen javult a középsúlyos AD-betegek kognitív funkciója (Lannfelt et al., 2008; Faux et al., 2010).

A hatásmechanizmus-vizsgálatok szerint azonban a PBT2 „chaperon”-nak (egyben ionofórnak) is tekinthető, azaz olyan vegyületnek, amely fém- (Zn és Cu) ionokat szállít a specifikus intracelluláris célfehérjékhez. PBT2-t adva a Aβ:Zn agregátumhoz sietteti a degradációt (így csökkenti az Aβ-szintet), majd intracelluláris transzlokációval Zn2+-t juttat a sejtbe, és ezt követően a szinaptotrofikus potenciál megfelelő sejtválaszokat indukál. Ez a mechanizmus bizonyára hozzájárult a PBT2 hatékonyságához, a kognitív funkció javulásához az AD-betegeknél (Crouch et al., 2011; Adlard–Bush, 2012).

Megjegyzendő, hogy későbbi fizikai mérések alapján a PBT2 tradicionálisan nem mutatott komplexképző tulajdonságot, a vegyület és az amiloid-42 peptid interakciója eltért a többi 8-hidroxi-kinolin-származék reakciójától. A vegyület valójában nem tekinthető fémkelátornak (Summers et al., 2022). A széles körű III-as fázisú klinikai vizsgálatokban a PBT2 az Aβ-akkumulációt nem befolyásolta, de a tau-fehérjeszintet jelentősen csökkentette és javította a neuronális túlélést (Prana Biotechnology Limited, 2013). A 2022. évi klinikai kipróbálások listáján a PBT2 már nem szerepel (review: Cummings et al., 2022); de érdemesnek látszik egy új cinkionofór klinikai vizsgálata a jövő kutatások új szempontjai szerint.

A kérdés ma az, hogy milyen változtatásokat is igényel az AD-kutatás mai szemmel, és milyen változtatásokat indítványoz a terápiás cél elérésében. Az eddigi megállapítások szerint feltehető, hogy a következőket: 1) a betegség és a terápia mechanizmusának többoldalú megközelítését, 2) az időskori plakkok kialakulása (β-amiloid-teória) és a tau-hiperfoszforiláció/aggregáció közötti lehetséges összefüggés kutatását és célzott terápiát, 3) a Zn2+ kettős hatásának tanulmányozását mechanisztikus és terápiás szempontból (review-k: Adlard–Bush, 2012; Coman–Nemes, 2017; Xu et al., 2019; Squitti et al., 2020).

Számos tanulmányban az is említésre került, hogy az Alzheimer-betegség kialakulásáért több faktor is felelős lehet. Ezt mutatja az a vizsgálati eredmény, miszerint AD-betegeknél a CSF-ben, 23 különféle fehérjevariációs mintát találtak. Célravezetőnek tűnik, ha a neuropatológiai kutatások és a terápiás próbálkozások erre is figyelnek (review-k: Sensi et al., 2018; Coman–Nemes, 2017).

A mai szemléletben az anti-tau-stratégia is felerősődőtt. A stratégia alapja az a felismerés, hogy az Alzheimer-kór kialakulásának fő oka a neurofibrilláris kötegek kialakulása az idegsejteken belül. A hippokampusz területén, az idegsejtekben ugyanis nincsennek neurofibrilláris kötegek normális fiziológiai állapotban. Ezek a kötegek csak AD-ben detektálhatók, ahol a demencia mértékével direkt korrelációt mutatnak (review: Coman–Nemes, 2017).

Az AD-terápia próbálkozásai között első helyen szerepel az antiamiloid-stratégia ma is annak ellenére, hogy az amiloidkaszkád-hipotézis kritikája már 2012-ben felvetődőtt. A kritika fő érve: az időskori plakkok és a neurofibrilláris kötegek sokkal inkább az AD termékei, mint az AD okozói (review: Reitz, 2012). Ez az állítás megfontolandó, de más kizáró okra/okokra egyelőre nincs magyarázat. A terápiás próbálkozások stratégiája jelenleg is követi az amiloidkaszkád egyes lépéseit, ezen belül 1) a szekretázgátlást, stimulációt, 2) az Aβ-42-szintézis szelektív redukcióját, 3) az amiloidaggregáció megelőzését, 4) az antiamiloid-terápiákat. Ez utóbbiak között szerepel az aktív és passzív immunizálás, az anti-Aβ-42-vakcina és az anti-Aβ-42-antitest előállítása. Az utolsó csoport tagjai főképp monoklonális antitestek, az aducanumab, a lecanemab, a gantenerumab, a solanezumab és a bapinezumab ígéretesnek mutatkoznak. Közöttük legígéretesebb az aducanumab. Az USA Élelmiszer- és Gyógyszerügyi Hivatala (FDA) 2021 júniusában engedélyezte a gyártónak (Biogen) az aducanumab forgalomba hozatalát az Alzheimer-kór kezelésére. Ez a β-amiloid-antitest Aduhelm néven került forgalomba. 2023 januárjában a lecanemab-irmb β-amiloid protofibrillum antitest (gyártó: Eisai/Biogen) nyert engedélyt az FDA-tól a forgalmazáshoz, az AD kezeléséhez. A szer forgalmazása jelenleg Leqembi néven történik. Az antiamiloidok a kór kiváltó okát célozzák. Bár ezek az eredmények egyelőre szerények, ha kismértékben is, de lassítják a kognitív hanyatlást.

Új stratégia az anti-tau-stratégia, amely tau-hiperfoszforiláció-gátlás (GSK-3 inhibitor) és aggregációgátlás célzattal indult, és az anti-tau-immunterápiával, valamint tau-expresszió-gátlással bővült. Tau-célirányos vegyületek és formációk is szerepeltek már 2022-es klinikai vizsgálatokban; a III-as fázisú vizsgálatokban a TRX0237, egy tau-proteinaggregációt gátló vegyület, a II-es fázisú vizsgálatokban az AAD-vac1 vakcina és az ONISMAPTRx, egy tau-expresszót gátló formáció mutatott pozitív hatást. Az I-es fázisban viszont az ASN51, egy tau-hiperfoszforilációt gátló GSK-3 inhibitor mutatkozott igen aktívnak (review: Cummings et al., 2022).

A Zn-ionok kettős hatásának a vizsgálata már a korábbi években is napirendre került, az utóbbi években viszont megsokszorozódott. A neuropatológiai vizsgálatokban az Aβ-komplexek és -aggregációk keletkezésének a serkentése, valamint a tau hiperfoszforilációjának az indukciója a Zn2+ negatív szerepét jelezte, viszont az APP23-állatmodelleken végzett vizsgálatokban (a Zn2+-hiány negatív hatásával együtt) a Zn2+-adás pozitív hatása is megmutatkozott (Lee et al., 2012; Vilella et al., 2018). Feltételezhető, hogy idős AD/MCI-betegeknél a cinkszupplementáció a betegség progresszióját pozitív irányban befolyásolja, javítja a kognitív teljesítményt. Mindenesetre az eddigi vizsgálatok alapján várható, hogy a Zn-státusz megváltoztatja az AD progresszióját; új terápiás célpontja lehet az AD-terápiának (Xie et al., 2020; Rivers-Auty et al., 2021).

Ma már ismert tény, hogy az agyi Zn-diszhomeosztázis kritikus szerepet játszik az AD kialakulásában és progressziójában. A diszhomeosztázis-helyreállítás/korrekció lehetőségei közé tartozik a homeosztázisban részt vevő Zn-tárolási/leadási helyek, a metallotioneinek (MT-1, MT-2, MT-3) és a Zn-transzportban részt vevő Zn-transzporterek (ZnT és Zip) indukciója. Kísérleti adatok bizonyítják, hogy Alzheimer-kórban a Zn-transzporterek messenger RNS-e (mRNS) vagy fehérjeszintje abnormálisan eltér az AD különböző állapotaiban. A kezdeti stádiumban lévő Alzheimer-betegeknél (PCAD esetén) a hippokampusz ZnT-1-expressziószintje igen alacsony, magas citoplazmafehérje-szint mellett. Az Alzheimer későbbi szakaszaiban, EAD és LAD esetekben, a hippokampusz gyrus területén a ZnT-1 viszont jelentősen magasabb szintű (Lovell et al., 2005; Lovell, 2009; Lyubertsava et al., 2010). APP/PSI-egereken az agyi ZnT-1-szint emelkedését (ZnT-4-gyel és ZnT-6-tal együtt) sikerült kimutatni (Zhang et al., 2010). Feltehető, hogy a megemelkedett ZnT-1-szint emeli az extracelluláris [Zn2+]-t, súlyosbítva ezzel az Aβ-depoziciót (review: Xu et al., 2019). A ZnT-3-szint a korral csökkenést mutat az egereknél, de humán vonatkozásban is. AD-betegeknél ez a redukció kifejezetten súlyos. Hat hónapos, ZnT-3-kiütött egerek a tanulásban és az emlékezésben jelentősen elmaradtak az egészséges kontrolloktól, és jelentős csökkenés volt kimutatható az agyi mintákban a ZnT3-szintben, az AD-betegek esetében is (Adlard et al., 2010; Beyer et al., 2012).

Jelentős terápiás eredménynek mutatkozott AD-egérmodelleken az a felismerés, hogy a Zn-transzporterek expressziójának módosításával az AD kialakulása lelassult vagy teljesen elmaradt, javítva a kognitív teljesítményt és az élethosszat (review: Xu et al., 2019).

A metallotioneinek (MT-k) közül az MT-3 kiemelkedő szereplője az agyi Zn-homeosztázis fenntartásának. Nagyszámú minta mutatta, hogy AD esetében a temporális kortex MT-3-expressziója (mRNS- és fehérjeszinten) jelentősen csökkent, a Zn2+ regionális eloszlásával azonosan, jelezve a védelmi és helyreállítási funkciókban bekövetkezett veszteséget. Az asztrogliális MT-1 és MT-2 túlműködése viszont a belső védelmi válasz felerősödésére mutatott (review: Xu et al., 2019). Ezeknek az eredményeknek alapján olyan új vegyületeket is terveztek, amelyek az MT-3-degradációt akadályozzák. Ilyen vegyület a benzotiazolin-2 (amely emelve az MT-3 fehérje- és mRNS-szintjét) mintát ad az AD-terápia új gyógyszerének a tervezéséhez (Roy et al., 2017).

Az új eredmények a Zn-diszhomeosztázis helyreállításának új lehetőségét és a Zn pozitív szerepét bizonyítják, elsősorban a kognitív teljesítmény és az élethossz javításában. Mindenesetre hatékony és új stratégiát mutatnak az AD-terápiában, legalábbis az MCI szintjén.

Az AD-terápiában a Zn-szupplementáció direkt alkalmazásának lehetősége is felmerült elsősorban az időskorú betegek kognitív teljesítményének javítására. A széles körű vizsgálatok hiányában azonban a klinikumban nem nyert még általános elfogadást (review: Xie et al., 2020).

Olasz kutatók és klinikusok próbálkoztak idős, korai és közepesen súlyos AD-betegek esetében Zn-terápiával. A Zn- és a Cu-ionok kompetíciójára építve a Wilson-kór terápiájánál alkalmazott Zn-terápiát használták, és a vér-agy gáton való átjutás biztosításához polimer Zn-nanorészecskéket használtak az MCI/AD-betegeknél. Ebben a fázisban az AD-betegek „nem ceruloplazminhoz kötött”/szabad Cu2+-szintje általában magasabb, mint normális esetben. Feltételezhető, hogy a Cu2+ (mint az AD kialakulásában szerepet játszó másik fő komponens) csökkentése hozzájárul az időskori plakkok redukciójához a hippokampuszban. A Cu/Zn-kompetíció mellett nem elhanyagolható a folyamatban a Zn2+ státuszának változása sem. Feltehetően részese a kognitív teljesítmény helyreállításának és az élethossz javításának. A Zn-terápiát alkalmazva (150 mg/nap dózisban idős betegek korai AD-szakaszában) mérhető volt a „szabad” Cu-szint csökkenése a kognitív teljesítmény javulása mellett, hosszabb idejű mellékhatások nélkül (review: Squitti et al., 2020). Ez azt jelenti, hogy az Alzheimer-kór kezdeti szakaszában a Zn-szupplementáció nem erősíti az időskori plakkok képződését. Ebben a szakaszban tehát lehetséges, hogy a Zn/Cu-ion-kompetíció mellett a Zn2+ kognitív teljesítményt fokozó hatása érvényesül. Megjegyzendő, hogy AD-betegeknél az MCI-szakaszban az esetek nagy részében időskori plakkok képződése még nem mutatható ki (review: Xu et al., 2019).

Mindenesetre az idézett klinikai tanulmány támogatja a Zn-szupplementáció alkalmazhatóságát idős AD-betegeknél a betegség kezdeti stádiumában, valamint megerősíti azokat az állatmodell-kísérleti eredményeket, amelyek Zn-szupplementáció alkalmazásával a kognitív teljesítmény javulását és a betegség progressziójának a csökkenését mutatták. Más oldalról bizonyítást nyert az is, hogy a Zn-szupplementáció csökkenti a gyulladást, és a gyulladáscsökkenés az AD-progresszió redukcióját eredményezi (Lee et al., 2012; Vilella et al., 2018; Rivers-Auty et al., 2021).

Az új eredmények, valamint a kutatás új szempontjai és a klinikai vizsgálatok új irányú megközelítése reményt adhat az eddigieknél sikeresebb terápiás próbálkozásokhoz és a jobb eredmények eléréséhez. Remélhető, hogy ez mihamarabb bekövetkezik!

Megjegyzés: 2022. július 22-én Charles Piller amerikai szakújságíró a Science-ben megjelent cikke nyomán „robbant a bomba”, miszerint a β-amiloid-teórián alapuló Alzheimer-kutatás valójában csalásra épült. Ez az állítás kissé messzire ment, de az valósnak látszik, hogy az Aβ*56-nak nevezett fehérje, amelyet az AD-modell Tg2576-egerek agyában megjelenő szolubilis amiloid β-fehérje akkumulációjából izolált Sylvan Lesné francia kutatóorvos 2006-ban, és úgy mutatott be, mint a kognitív teljesítmény „összeomlásáért” felelős toxikus faktort, valójában nem létezik, a kimutatása manipuláción alapszik. A francia kutató az USA-ban, a Minnesotai Egyetemen, Karen H. Ashe laboratóriumában dolgozott, majd 2006 márciusában a Nature-ben jelent meg igencsak nagy feltűnést keltő munkája, amelyben azt bizonyította, hogy a szolubilis amiloid β-fehérjék akkumulációja tartalmaz egy 56-kDa oligomert, amelyet normál fiatal egereknek adva nagymértékben csökken az állatok kognitív teljesítménye. Erre az eredményre alapozva megindult egy új irányú kutatás az anti-Aβ*56 megvalósítása felé. Ezt nevezte a szakújságíró elpazarolt időnek és elpazarolt milliárdoknak, amikor Matthew Schrag kutatóorvosnak, a Vanderbilt Egyetem professzorának a tanulmányáról értesült. Schrag feltáró munkájával bebizonyította, és 2021 augusztusában többfelé is jelezte, hogy Sylvan Lesné kísérleti bizonyítása hamis, a Western-blot-analízissel kimutatott Aβ*56-fehérjecsík manipulált.

Ha a manipuláció bizonyítása valós, akkor az Aβ*56-ra épült további kutatási eredmény és az a terápiás cél, hogy az anti-Aβ*56 fehérje (Simufilam!) sikeres lehet a kognitív teljesítmény javításában, valamint az AD-progresszió leállításában, csaláson alapuló illúzió. Ez a manipuláció valóban félrevezető, időt és dollármilliókat rabló erkölcstelen csalás, de nem semmisíti meg az eredeti amiloidkaszkád-hipotézist; az ugyanis nemcsak in vitro kísérleteken vagy in vivo állatmodell-vizsgálatokon alapszik, hanem igen komoly genetikai tanulmányokra épült. Ezekben a vizsgálatokban a familiáris AD (FAD) különböző formáinak a kialakulása a β-amiloid (APP) prekurzorfehérje-gén patogén mutációinak, a β-amiloidon belüli vagy ahhoz közeli mutációknak az eredménye (Charter-Harlin et al., 1991; Sherrington et al., 1995; Levy-Lahad et al., 1995). Az első közleményekből az is kitűnik, hogy a kutatók nem a plakkokban megjelenő kötegeket, hanem a szolubilis amiloid oligomereket jelölték lehetséges toxikus faktoroknak (Walsh et al., 1997; Johansson et al., 2006; Kulenkampff et al., 2021).

A β-amiloidkaszkád-hipotézis ma is érvényes, nem döntötte meg a Lesné-féle Western-blot-analízises manipuláció, sem az eddigi sikertelen terápiás kísérletsorozat. Remélhető, hogy a β-amiloidkaszkád teóriáján alapuló, de új irányú kísérletek és klinikai vizsgálatok meghozzák majd a sikert a terápiában is.

A Zn2+ szerepének többoldalú tanulmányozása is új eredményt és új terápiás eljárást hozhat. Erre utalnak a legutóbbi állatmodell- és humán klinikai vizsgálatok (Vilella et al., 2018; review: Squitti et al., 2020). Az újabb vizsgálatok megerősíthetik a Zn2+ várható pozitív hatását a kognitív teljesítményben, és biztossá is tehetik a Zn-szupplementáció alkalmazását a korai és akár egy későbbi AD-szakaszban. Ezzel a kiegészítéssel a Zn-szupplementáció a mai immunterápiás próbálkozások biztonságos és hatékony kiegészítője lehet.