Применение на мышах новой системы доставки показало, что siRNA полноценно проникает сквозь гематоэнцефалический барьер, сообщает eurekalert.org.
На протяжении нескольких десятилетий проводилось немало исследований, и специалисты смогли определить биологические пути, которые ведут к разному рода болезней нейродегенеративного характера. Им удалось разработать весьма перспективные молекулярные агенты. Правда, внедрение достигнутых в ходе работ результатов в утвержденные клинически методики терапии движется намного медленнее. Это связано с проблемами, с которыми вынуждены сталкиваться большинство ученых при доставке через гематоэнцефалический барьер (ГЭБ) терапевтических средств непосредственно в мозг.
С целью облегчения доставки в мозг терапевтических агентов, специалистами (в команду вошли биоинженеры, врачи и сотрудники из Бригама, женской больницы и Бостонской детской больницы) была создана специальная платформа наночастиц, способная облегчать терапевтически эффективную доставку так называемых инкапсулированных агентов мышам, у которых есть физически поврежденное тело или неповрежденный BBB.
Результаты были опубликованы в Science Advances.
Какие болезни смогут лечить при помощи системы доставки наночастиц
Подходы для доставки терапевтических средств после ЧМТ в мозг, разработанные ранее, основываются на небольшом временном промежутке после получения физической травмы области головы, когда на время происходит нарушение ГЭБ. Как только ГЭБ будет восстановлен спустя пару недель, у докторов уже не будет доступных инструментов для того, чтобы производить эффективную доставку лекарств.
Нитин Джоши (Nitin Joshi, PhD), который является автором-корреспондентом, доктором философии, младшим биоинженером Центра наномедицины, высказался по этому поводу:
«Весьма непросто через ГЭБ доставлять терапевтические агенты, причем и с малыми, и с крупными молекулами. Мы выступаем за то, чтоб терапевтические агенты заключить в так называемые биосовместимые наночастицы, у которых сконструированы точно поверхностные свойства. Это позволит производить терапевтически эффективную доставку средств в мозг, причем вне зависимости от состояния ГЭБ пациента на текущий момент.»
Новая технология – это реальные возможности для врачей. Это новшество в области медицины поможет докторам производить терапию вторичных травм, которые связаны с ЧМТ. Последние, в свою очередь, могут приводить к таким заболеваниям, как болезнь Альцгеймера, Паркинсона и др. недугам нейродегенеративного характера. Все они могут развиться в ближайшем будущем после того, как заживет ГЭБ.
«Возможность доставки агентов через ГЭБ при отсутствии воспаления была своего рода святым Граалем в этой области», — выразил свое мнение по поводу новой разработки Джефф Карп (Jeff Karp), который является соавтором данного исследования, доктором философии, работающим в отделении периоперации, анестезиологии, и медицины Бригама.
По мнению Джеффа Карпа, их в корне простой подход вполне можно применять относительно многих неврологических расстройств, когда важна транспортировка в мозг терапевтических агентов.
ГЭБ подавляет транспорт в ЦНС терапевтических агентов. Так считает и Ребекка Манникс (Rebekah Mannix), которая является доктором медицины, магистром здравоохранения, она работает в отделении неотложной медицины, а именно — в Бостонской детской больнице, и является так же соавтором данного исследования. Доктор отмечает, что эта новая технология – возможность поставлять огромное число самых разных лекарственных препаратов. В том числе, и нейропептиды, антибиотики, и даже сложные по своему действию противоопухолевые средства. Появилась возможность поменять стереотипы лечения многих болезней, проявляющиеся в ЦНС.
Суть исследования
Как известно, в этом исследовании использовали ученые в качестве терапевтического средства небольшую молекулу интерферирующей РНК (миРНК), предназначенную непосредственно для того, чтобы подавлять экспрессию тау-белка. Именно этот белок, как считают специалисты, играет основополагающую роль в нейродегенерации.
Что касается основного материала, который использовался учеными для наночастиц, то им выступил PLGA (это так называемый сополимер молочно-гликолевой кислоты). Этот материал является биоразлагаемым и биосовместимым полимером, используемым в некоторых существующих продуктах, которые были одобрены официально Управлением по контролю за продуктами и лекарствами США.
Группа ученых детально анализировали все поверхностные свойства, присущие наночастицам. Целью исследователей было увеличение их проникновения у здоровых мышей сквозь неповрежденный ГЭБ. Результат долгих трудов — идентификация конструкции наночастиц. И эта конструкция уникальна — она позволяет максимизировать доставку через интактный ГЭБ инкапсулированной миРНК. Кроме то, наночастицы существенно улучшают поглощение агентов клетками мозга.
Результаты исследования
У мышей с ЧМТ ученые наблюдали снижение экспрессии тау-белка на 50%. Животным вводили миРНК, применяя новую систему доставки. На результат опыта не влияло то, как вводился препарат — за пределами временного окна нарушенного ГЭБ или в пределах. При этом у тех грызунов, которым вводили миРНК через традиционную систему поставки препарата, абсолютно не пострадал тау-белок.
Ученый Карп заявил, что их команда намерена выйти за рамки тау, дыбы доказать, что их система многогранна. И каждый, кто изучает неврологические расстройства, сможет найти в данной разработке пользу. Ученый отметил, что это исследование даст медикам толчок к усовершенствованию терапевтических методов лечения после того, как пройдут испытания на людях.
