Wanasayansi wamependekeza mkakati mpya wa kimatibabu unaoweza kuzuia kuendelea kwa magonjwa hatari ya mfumo wa neva yanayosababisha kudhoofika kwa ubongo, kama vile ugonjwa wa Alzheimer, Parkinson, na Lou Gehrig (ALS). Mkakati huu unahusisha matumizi ya chembechembe ndogo sana (nanomaterials) zilizopakwa aina fulani ya sukari kama dawa.
Magonjwa haya ya neurodegenerative hutokea kutokana na uharibifu wa seli za neva kwenye ubongo. Chanzo kikuu cha uharibifu huu mara nyingi huhusishwa na 'protini zilizojikunja vibaya'. Protini ni molekuli muhimu zinazohitaji kuwa na muundo maalum wa pande tatu (3D) ili kufanya kazi zake ipasavyo. Protini zikijikunja kimakosa, hupoteza uwezo wake wa kufanya kazi na zinaweza kujikusanya pamoja na kuunda nyuzi zenye sumu. Nyuzi hizi zikifanikiwa kuingia ndani ya seli za neva, husababisha magonjwa haya ya kudhoofisha ubongo.
Timu ya utafiti ikiongozwa na Profesa Samuel I. Stupp kutoka Idara ya Kemia katika Chuo Kikuu cha Northwestern nchini Marekani, imegundua uwezo wa chembechembe nano zilizopakwa sukari katika kuzuia mkusanyiko wa protini hizi zilizojikunja vibaya kwenye ubongo. Matokeo ya utafiti wao yalichapishwa tarehe 14 Mei 2025 katika jarida la kitaaluma la 'Journal of the American Chemical Society'.
Watafiti walilenga matumizi ya molekuli ziitwazo 'peptide amphiphiles (PAs)', ambazo zina sehemu inayopenda maji ('hydrophilic') na sehemu isiyopenda maji ('hydrophobic'). PAs zina uwezo wa kuvunja virutubishi kuwa molekuli ndogo zisizo na madhara mwilini kama vile mafuta, asidi za amino, na sukari. Hii ilimaanisha kuwa dawa zinazotengenezwa kwa kutumia PAs zinaweza kuwa na madhara kidogo (side effects).
Ili kutengeneza tiba kwa magonjwa ya neurodegenerative, watafiti waliongeza aina ya sukari asilia iitwayo 'trehalose' kwenye PAs. Trehalose hupatikana kiasili kwenye mimea, fangasi, na wadudu, na huwasaidia kujilinda dhidi ya ukavu, kuganda, na mabadiliko ya joto. Watafiti waligundua kuwa trehalose pia inaweza kulinda molekuli kubwa kama protini, na hivyo wakaichunguza kama inaweza kusaidia kuimarisha protini zilizojikunja vibaya.
PAs na trehalose zinapochanganywa kwenye maji, huunda nyuzi nano zilizojipanga zenyewe na kufunikwa na trehalose. Katika mchakato huu wa kujipanga, trehalose, kinyume na matarajio ya watafiti, ilizifanya nyuzi hizo za nano kuwa legelege au zisizo imara. Hata hivyo, hali hii ya "ulegevu" isiyotarajiwa ilionekana kuwa na faida kubwa.
Nyuzi za nano zilizo imara sana huwa na mpangilio thabiti na hupinga kujipanga upya, hivyo kuwa vigumu kwao kuungana na protini zilizojikunja vibaya. Lakini nyuzi za nano legelege zilizotengenezwa na timu hii zilikuwa na uwezo mkubwa wa kujipanga upya na hivyo ziliweza kuungana vizuri na protini zilizojikunja vibaya. Kwa mfano, nyuzi nano zilizopakwa trehalose ziliungana na protini ya 'amyloid-beta' (ambayo ni chanzo cha ugonjwa wa Alzheimer) na kuunda muundo mpya wa mseto. Muundo huu mpya haukuweza kupenya ndani ya seli za neva za ubongo.
Ili kuthibitisha uwezo wa kimatibabu wa nyuzi hizi, watafiti walitengeneza seli za neva za binadamu kutokana na seli shina (stem cells) katika maabara. Waliziathiri seli hizi na protini ya amyloid-beta ili kuiga hali ya ugonjwa wa neurodegenerative. Kisha walizipa seli hizi nyuzi nano zilizopakwa trehalose. Matokeo yalionyesha kuwa seli za neva za motor na seli za neva za gamba la ubongo ziliishi kwa muda mrefu zaidi kwa kiasi kikubwa ikilinganishwa na zile ambazo hazikupewa tiba hiyo.
Watafiti wanaamini kuwa mkakati huu wa tiba utakuwa na ufanisi zaidi katika hatua za awali za magonjwa mbalimbali ya neurodegenerative, ikiwemo Alzheimer, ambao ni aina ya shida ya akili (tatizo la kusahau) inayojitokeza sana. "Mkakati wetu wa tiba unaweza kuwa na ufanisi mkubwa zaidi katika hatua za mwanzo za ugonjwa, kabla protini zilizojikusanya hazijaingia kwenye seli za neva," walisema watafiti. "Katika hatua za baadaye za ugonjwa, tunaamini inaweza kutumika pamoja na tiba zinazotumika sasa ili kuongeza ufanisi wake."