ГЭБ – не преграда
Наночастицы помогли доставить лекарство прямо в мозг
Мария Азарова, Naked Science
Введенные наночастицы перемещались по кровотоку и концентрировались вокруг сосудов головного мозга. Рисунки из статьи Rabanel et al.
Лечению нейродегенеративных заболеваний – медленно прогрессирующих, наследственных или приобретенных недугов нервной системы, самыми известными из которых считаются болезни Альцгеймера и Паркинсона, а также деменция – сильно мешает наличие гематоэнцефалического барьера между кровеносной системой и центральной нервной системой, препятствующего эффективной доставке лекарств в мозг.
И разработка лекарственных наноносителей, направленная на повышение терапевтического индекса мозга (соотношение между токсической и эффективной дозами лекарства, которые вызывают появление полумаксимального эффекта), может принести реальный прогресс в лечении подобных возрастных заболеваний. Так, в лабораториях тестируют наночастицы пегилированного полиэфира для улучшения доставки препаратов.
Именно этому посвящена новая работа ученых из Национального института научных исследований (Канада), рабочая гипотеза которых заключалась в том, что некоторые поверхностные параметры и размер наночастиц могут способствовать преодолению гематоэнцефалического барьера и их захвату нейронами. Исследование опубликовано в журнале Journal of Controlled Release (Rabanel et al., Transport of PEGylated-PLA nanoparticles across a blood brain barrier model, entry into neuronal cells and in vivo brain bioavailability).
Наночастицы перемещаются через гематоэнцефалический барьер in vitro и in vivo. Биораспределение частиц in vivo зависит от поверхностной плотности цепи полиэтиленгликоля.
«Гематоэнцефалический барьер отфильтровывает вредные вещества, чтобы предотвратить их беспрепятственное попадание в мозг. Но этот же барьер блокирует прохождение лекарств, – рассказал фармаколог Чарльз Рамассами. – Обычно для доставки небольшого количества препарата в мозг требуются высокие дозы. То, что остается в кровотоке, провоцирует серьезные побочные эффекты. Зачастую этот дискомфорт заставляет пациента прекращать лечение. Использование наночастиц, которые инкапсулируют лекарства, приведет к меньшему количеству побочных эффектов и повышению эффективности работы мозга. <…> Мы создали частицы из полимолочной кислоты – биосовместимого материала, который легко выводится организмом. Слой полиэтиленгликоля покрывает эти наночастицы и делает их «невидимыми» для иммунной системы, чтобы они могли дольше циркулировать в организме по кровотоку».
Чтобы подтвердить эффективность этого метода, ученые сначала опробовали его на культивируемых клетках, а затем на популярном модельном организме – рыбках данио, которых выращивали в среде с такими наночастицами. «Данио имеют несколько преимуществ. Их гематоэнцефалический барьер аналогичен таковому у человека, а прозрачная кожа этих рыб позволяет видеть распределение наночастиц почти в реальном времени», – отметил Рамассами.
Таким образом, in vivo («внутри живого организма») ученым удалось наблюдать преодоление гематоэнцефалического барьера – это произошло всего через четыре-пять часов после того, как наночастицы попадали в кровоток рыбок. Помимо этого, опыты на человеческих культивируемых клетках подтвердили отсутствие токсичности выбранных наночастиц. В планах авторов исследования – продолжить лабораторные испытания на других животных моделях и в будущем лечить таким образом пациентов, страдающих нейродегенеративными заболеваниями.
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru