Sanford Burnham Prebyse meditsiiniuuringute instituudi professori Erkki Ruoslahti juhitud laboris leidsid teadurid Aman Mann ja Pablo Scodeller esimese molekuli, mis suudab ravimeid ja kontrastaineid vigastatud ajupiirkonda kanda.

"See peptiid süstitakse veeni, kus see liigub vereringe kaudu kehas ning jõudes vigastatud piirkonda, kinnitub sinna. See tähendab, et peptiidiga kaasa pandud ravimid jõuavad vigastuseni ja jäävad sinna. Ilma peptiidi abita uhutaks ravimid lihtsalt minema," kirjeldas protsessi Pablo Scodeller, kes nüüd töötab Tartu ülikoolis.

Teadustöös osalesid ka Tartu ülikooli bio- ja siirdemeditsiini instituudi vähibioloogia uurimisgrupi juht Tambet Teesalu ja teadur Tarmo Mölder.

Meetodi kliinilisteks uuringuteks on USAs loodud ettevõte Aivocode, samuti esitatud patenditaotlus.

Traumaatilised ajukahjustused on üsna levinud, näiteks USAs oli 2010. aastal 2,5 miljonit sellist juhtumit. Peatraumade põhjuseks on näiteks autoavariid, kukkumised ja vägivaldsed rünnakud. Õnnetussurmades on peavigastuste osakaal 30%. Ka mittesurmavad peavigastused võivad kaasa tuua pöördumatuid tagajärgi nagu mälu-, kõne- ja tähelepanuhäired, motoorikavõimete langus jmt.

Selliste vigastuste ravi on seni piirdunud peamiselt koljurõhu alandamise ja vereringluse tagamisega, ent ajurakkude ja veresoonte vigastustest tingitud tüsistuste jaoks praegu laiatarberavimid puuduvad. Mitmed meetodid on küll testfaasis, ent ravimite viimiseks kahjustunud piirkonda kasutatakse süstimist, mis võib vigastust hoopis suurendada.

Uuringud näitavad, et kahjustunud ajupiirkondades kasvab teatud kindlate valgumolekulide hulk. Nüüd on teadlased leidnud neljast aminohappest koosneva peptiidi CAQK, mille molekul kinnitub ühele kahjustunud ajukoele omase proteiinile. See võimaldab ravimeid vigastatud piirkonda toimetada vereringe kaudu. Lisaks ravimitele saab nii vigastuspiirkonda viia ka kontrastaineid, et vigastust paremini uurida.

"Peptiidi leidmiseks süstisime ajukahjustusega hiirtele miljoneid juhuslikke peptiide ning kontrollisime, millised kinnituvad üksnes vigastatud piirkonda, ent mitte tervete ajukudede külge. Seda meetodit nimetatakse in vivo faagidispleiks ning Tambet Teesalu labor on selle ala ekspert," ütles Pablo Scodeller.

Tavaolukorras takistab hematoentsefaalne barjäär ehk vere-aju tõke enamike ainete verest ajju imendumist, ent pärast peatraumat on see tõke mitme päeva vältel nõrgem, mis võimaldabki peptiide vereringe kaudu ajju saata.

Hiirtel tehtud katsetulemused näitavad, et CAQK peptiidiga kaetud vereringesse süstitud nanoosakeste kontsentratsioon vigastatud ajupiirkonnas on tunduvalt suurem kui mujal. Peatrauma tagajärjel surnud inimese ajukoega tehtud katsed näitasid sama ka inimaju puhul – CAQK  kinnitus siingi üksnes kahjustunud ajupiirkonna külge.

Uurijad keskendusid kaht tüüpi peavigastustele – kuuli- või šrapnellihaavad ning põrutused ja löögid. CAQK tundis vigastatud koha ära mõlemal juhul.

Teadlased usuvad, et meetodist võiks kasu olla ka vähem tõsiste vigastuste puhul. Edasised uuringud võivad tõestada selle ravimeetodi tõhusust ka  seljaajuvigastuste või hulgiskleroosi ravis.

"Kõige märkimisväärsem rakendusvaldkond võib olla nanoosakeste abil teatud geenide vaigistamine," ütles professor Erkki Ruoslahti. "Selle tehnoloogia abil on võimalik vaigistada geene, mis takistavad paranemist, aga mida ühegi ravimi abil kontrollida ei saa."