Новые пептиды для мозга: как учёные пытаются регулировать память

Четыре аминокислоты и память: что открыли российские исследователи AMPA-рецепторов

AMPA-рецепторы помогают мозгу изменять связи между нейронами

22 октября 2026 года ТАСС сообщил о разработке учёных Научно-технологического университета «Сириус», НИЦ «Курчатовский институт», МГУ имени М. В. Ломоносова и других российских научных организаций. Под руководством исследовательской группы с участием Татьяны Вьюновой были синтезированы две молекулы, потенциально способные регулировать работу AMPA-рецепторов.

Чтобы понять значение работы, нужно разобраться в том, какую роль эти рецепторы выполняют в нервной системе.

Нейроны обмениваются информацией с помощью электрических импульсов и химических посредников — нейромедиаторов. Один из основных возбуждающих нейромедиаторов мозга — глутамат. Когда он высвобождается из нервного окончания, специальные белки на соседней клетке распознают его и преобразуют химическое сообщение в электрический ответ.

Среди таких белков особенно важны AMPA-рецепторы. Они представляют собой ионные каналы, которые открываются при связывании глутамата и пропускают заряженные частицы через клеточную мембрану. Благодаря этому возбуждение быстро передаётся от одного нейрона к другому.

Но их значение не ограничивается скоростью передачи сигналов.

AMPA-рецепторы участвуют в синаптической пластичности — способности соединений между нейронами изменять свою эффективность в зависимости от активности. Именно эта способность считается одним из фундаментальных клеточных механизмов обучения и памяти.

При болезни Альцгеймера и некоторых других неврологических заболеваниях нарушается работа нейронных сетей. Поэтому исследователи уже несколько десятилетий пытаются найти вещества, способные корректировать передачу сигналов через AMPA-рецепторы.

Сложность состоит в том, что усиление возбуждения не всегда полезно. Чрезмерная активация глутаматной системы может приводить к судорожной активности и повреждению нейронов.

Следовательно, перспективный препарат должен не просто усиливать электрические сигналы, а регулировать их в пределах, совместимых с нормальной работой мозга.

Аллостерическая модуляция позволяет изменять чувствительность рецептора

Один из подходов заключается в разработке положительных аллостерических модуляторов AMPA-рецепторов.

В отличие от веществ, которые непосредственно активируют рецептор, такие соединения присоединяются к другим участкам его структуры. Они изменяют реакцию рецептора на естественный нейромедиатор, не обязательно вызывая самостоятельную активацию.

Это принципиальное различие.

Обычный активатор непосредственно включает рецептор. Положительный аллостерический модулятор может усиливать ответ на поступивший глутамат, например замедляя прекращение работы ионного канала или уменьшая потерю чувствительности рецептора при продолжительном воздействии нейромедиатора.

В результате появляется возможность влиять на эффективность нервной передачи, сохраняя её зависимость от естественной активности нейронов.

Такие вещества называют положительными аллостерическими модуляторами, или PAM. В международной литературе для части этих соединений также используется название «ампакины».

Однако взаимодействие с аллостерическим участком само по себе ещё не означает положительного эффекта. Молекула может усиливать ответ, ослаблять его или изменять связывание других веществ без доказанного влияния на электрическую активность рецептора.

Именно это различие особенно важно для оценки новой российской разработки.

WPPW и Boc-WPPW: четыре аминокислоты с необычными свойствами

Исследователи синтезировали два соединения — WPPW и Boc-WPPW.

Первое представляет собой тетрапептид, то есть цепочку из четырёх аминокислот:

триптофан — пролин — пролин — триптофан.

Вторая молекула содержит ту же последовательность, но её начало химически модифицировано защитной группой Boc. Подобные модификации используются в химии пептидов и могут менять их устойчивость и взаимодействие с биологическими структурами.

Короткие пептиды привлекают внимание разработчиков лекарств относительно простой структурой и возможностью целенаправленно изменять отдельные элементы молекулы.

Российская группа исследовала устойчивость обоих соединений в экспериментальной системе с клеточными мембранами мозга крыс, а также их возможные взаимодействия с AMPA-рецепторами.

Для этого использовались компьютерное молекулярное моделирование и радиолигандный анализ.

Радиолиганд — это молекула с радиоактивной меткой, позволяющей измерять её связывание с биологическими структурами. Если добавить в систему другое вещество, можно определить, меняется ли характер связывания исходного маркера.

В данном исследовании таким маркером служило ранее известное соединение PAM-43, содержащее радиоактивный тритий.

Эксперименты показали, что WPPW частично уменьшал связывание меченого PAM-43 с двумя группами участков, различающихся сродством к этому веществу. Эффект зависел от концентрации пептида.

Boc-WPPW действовал иначе. При определённых концентрациях он увеличивал доступность дополнительных участков связывания PAM-43.

Авторы отдельно допускают, что часть таких участков может находиться не только на AMPA-рецепторах.

Следовательно, полученные результаты свидетельствуют о способности новых пептидов влиять на взаимодействия в исследованной рецепторной системе. Но пока они не позволяют установить, усиливают ли эти вещества электрический ответ AMPA-рецепторов.

PAM-43 не является длинным пептидом, который удалось укоротить

В сообщении ТАСС присутствует существенное упрощение химической стороны исследования.

PAM-43 описан как пептид, структуру которого удалось сократить до четырёх аминокислот. Однако первичная научная публикация показывает иную картину.

PAM-43 — синтетическое соединение непептидной природы, относящееся к производным диазабициклононана. Оно не представляет собой длинную аминокислотную цепочку.

Ещё в 2020 году Татьяна Вьюнова с коллегами исследовала его взаимодействие с глутаматными рецепторами. В той работе с помощью электрофизиологических измерений было показано, что PAM-43 способен усиливать рецепторные токи в клетках Пуркинье мозжечка крыс.

Новые пептиды WPPW и Boc-WPPW не являются укороченными версиями этой молекулы. Они относятся к другому химическому классу, а PAM-43 использовался для сравнения участков связывания и изучения возможных молекулярных взаимодействий.

Это важно для правильной оценки результата.

Для PAM-43 ранее была продемонстрирована способность усиливать электрические ответы нейрональных рецепторов. Для новых пептидов в исследовании 2026 года представлено прежде всего подтверждение влияния на связывание радиолиганда.

Переносить установленную активность PAM-43 на WPPW и Boc-WPPW пока нельзя.

Международный опыт показывает, почему усиление AMPA-рецепторов не гарантирует улучшения памяти

Интерес к таким соединениям значительно шире одной российской научной программы.

Согласно обзору исследователей Ягеллонского университета в Кракове, опубликованному в International Journal of Molecular Sciences в 2025 году, положительные аллостерические модуляторы AMPA-рецепторов изучались при болезни Альцгеймера, депрессии, шизофрении и других заболеваниях нервной системы.

Но привлекательный механизм действия неоднократно сталкивался с трудностями при переходе от лабораторных экспериментов к клиническим испытаниям.

Показателен опыт соединения S47445.

В международном исследовании II фазы, результаты которого были опубликованы в 2019 году, участвовали 520 пациентов с болезнью Альцгеймера лёгкой или умеренной степени тяжести и сопутствующими депрессивными симптомами.

Участники в течение 24 недель получали разные дозировки модулятора AMPA-рецепторов или плацебо.

Несмотря на приемлемую переносимость препарата, исследователи не обнаружили статистически значимого преимущества перед плацебо по основным показателям когнитивных функций, повседневной активности и выраженности депрессивных симптомов.

Этот результат не означает, что весь подход к AMPA-рецепторам бесперспективен. Но он показывает, почему молекулярная активность и даже подтверждённое воздействие на рецептор недостаточны для прогнозирования терапевтической эффективности.

AMPA-рецепторы уже являются установленной лекарственной мишенью. Например, противоэпилептический препарат перампанел ослабляет их активность, помогая ограничивать патологическое возбуждение нейронов.

Однако при поиске средств для улучшения когнитивных функций исследователи пытаются добиться противоположного эффекта — контролируемого усиления передачи сигналов.

Разница между полезным усилением и опасным перевозбуждением может оказаться критической для безопасности будущего лекарства.

Пептиду недостаточно работать в лаборатории — он должен попасть в мозг

Ещё одно важное ограничение связано с самой природой новых молекул.

Пептиды могут взаимодействовать с биологическими мишенями достаточно избирательно, но их использование в качестве лекарств для центральной нервной системы сопряжено с серьёзными трудностями.

Первая проблема — разрушение ферментами. Многие пептиды быстро расщепляются в организме, теряя первоначальную структуру и активность.

Вторая проблема — гематоэнцефалический барьер. Это система защиты, ограничивающая проникновение веществ из крови в ткань мозга.

Даже соединение, демонстрирующее высокую активность при непосредственном контакте с клеточными мембранами, может оказаться бесполезным после введения в организм, если не достигает нужных участков нервной системы.

Международный обзор пептидных подходов к лечению болезни Альцгеймера, опубликованный в апреле 2026 года в Drug Design, Development and Therapy, рассматривает устойчивость к ферментам и доставку через гематоэнцефалический барьер как одни из главных препятствий для этого направления.

Российские исследователи показали, что WPPW и Boc-WPPW обладают достаточной устойчивостью для взаимодействия с исследуемыми биологическими структурами в условиях проведённых экспериментов.

Но из этого нельзя заключить, что они сохранятся после введения человеку или смогут проникнуть в мозг в терапевтически значимой концентрации.

Кроме того, пока не установлены их распределение в организме, продолжительность действия, избирательность в отношении различных рецепторов и возможная токсичность.

Особое внимание потребуется уделить вопросу, способны ли новые пептиды влиять на другие белки нервной системы. Экспериментальные данные о дополнительных участках связывания Boc-WPPW делают такую проверку особенно актуальной.

От рецепторного эксперимента до лечения деменции потребуется несколько этапов исследований

Деменция представляет собой не отдельную болезнь, а синдром, возникающий при различных заболеваниях и повреждениях мозга. По оценкам Всемирной организации здравоохранения, в 2021 году с деменцией жили около 57 миллионов человек, а ежегодно регистрируется почти 10 миллионов новых случаев.

Болезнь Альцгеймера — наиболее распространённая причина деменции, но её развитие связано с несколькими патологическими процессами, включая накопление амилоидных и тау-белковых структур, повреждение синапсов и гибель нейронов.

Поэтому даже успешная коррекция передачи сигналов через AMPA-рецепторы не обязательно будет означать воздействие на причины нейродегенерации.

Возможный препарат теоретически способен улучшать отдельные когнитивные функции, не замедляя прогрессирование самой болезни. Это разные терапевтические результаты, требующие самостоятельного подтверждения.

Для WPPW и Boc-WPPW следующими научными задачами становятся:

• Измерение влияния на электрическую активность AMPA-рецепторов в живых клетках и установление направления этого воздействия.
• Проверка избирательности в отношении различных рецепторов и других биологических мишеней.
• Изучение устойчивости, распределения в организме и проникновения через гематоэнцефалический барьер.
• Оценка безопасности, включая риск чрезмерного возбуждения нервных клеток.
• Исследование влияния на обучение, память и поведение лабораторных животных, в том числе в моделях заболеваний.

Лишь при получении убедительных доклинических результатов можно будет обсуждать дальнейшую разработку лекарственного кандидата и перспективы испытаний на людях.

Для пациентов и практикующих врачей новое исследование пока ничего не меняет: WPPW и Boc-WPPW не являются лекарственными препаратами и не имеют установленной эффективности против деменции.

Для исследователей результат имеет самостоятельное значение. Он расширяет набор химических структур, с помощью которых можно изучать аллостерические взаимодействия с глутаматной рецепторной системой.

Для фармацевтической разработки особенно ценно то, что две близкие по строению молекулы показали различное влияние на связывание экспериментального лиганда. Такое различие может помочь установить зависимость биологического эффекта от химической структуры и определить направления дальнейшей модификации пептидов.