纳米颗粒的平台可以让大脑更容易提供药物

近年来,科学家们已经确定了细胞通路之前神经退行性条件,如痴呆、发达的候选分子这些疾病。然而,这些研究结果转化为临床批准治疗进展速度慢得多,部分原因是科学家们所面临的挑战提供治疗的血脑屏障(BBB)和进入大脑。促进治疗的成功交付代理到大脑,一组工程师,医生,和合作者波士顿布莱根妇女医院和儿童医院创建了一个纳米平台,可促进小鼠治疗有效的封装代理交付身体违反或完整的BBB。小鼠模型的创伤性脑损伤(TBI),他们观察到交付系统显示积累三倍的大脑比传统方法的交付和治疗有效,可以打开许多神经系统疾病的治疗的可能性。研究结果发表在科学的进步。

以前开发的方法交付治疗创伤性脑损伤后大脑依靠短的时间窗口后头部物理伤害,当BBB暂时突破。然而,BBB修复后几周内,医生缺乏有效的工具药。

“很难得到这两个小型和大型分子治疗代理交付在BBB,“通讯作者Nitin Joshi说,博士,助理生物纳米中心的布里格姆的麻醉学、围手术期和疼痛医学。“我们的解决方案是将治疗药物封装到生物相容性的纳米粒子与精确制造的表面性质,使其在治疗上有效传输到大脑,独立于BBB的状态。”

技术可以使医生能够治疗二次损伤与创伤性脑损伤,会导致阿尔茨海默氏症,帕金森氏症和其他神经退行性疾病,可以发展在随后的几个月和几年一旦BBB医治。

“BBB能够提供代理没有炎症已经有点圣杯,“说文章的第二作者杰夫•卡普博士,布里格姆的麻醉学、围手术期和疼痛医学。“我们完全简单的方法适用于许多神经系统疾病提供治疗大脑需要代理。”

利百加曼尼克斯,MD,英里,在波士顿儿童医院急诊医学和研究文章的第二作者,进一步强调,BBB抑制交付治疗药物的中枢神经系统(CNS)广泛的急性和慢性疾病。”出版的技术可以让大量不同的药物,包括抗生素、抗肿瘤的代理,和神经肽,”她说。“这可能是一个改变游戏规则体现在中枢神经系统的许多疾病。”

本研究中使用的治疗是一个小分子干扰RNA (siRNA)旨在抑制tau蛋白的表达,据信在神经退化起着关键的作用。保利(lactic-co-glycolic酸)或PLGA、可生物降解和生物相容性的聚合物用于几个现有产品经美国食品和药物管理局批准,被用作纳米粒子的基础材料。研究人员系统地设计和研究纳米粒子的表面性质来最大化他们的渗透整个完整,未损坏的BBB在健康老鼠。这导致了独特的纳米颗粒的识别设计,最大化传输的小干扰rna在封装完好BBB和显著提高大脑细胞的吸收。

减少50%τ的表达在创伤性脑损伤的老鼠接受anti-tau siRNA通过新颖的交付系统,无论配方的注入内部或外部突破BBB的临时窗口。相比之下,τ不影响小鼠接受核通过传统的输送系统。

”除了展示这部小说的实用平台药物输送到大脑,这份报告首次建立,系统的调制可以利用表面化学和涂层密度调节纳米粒子的渗透生物屏障紧密连接,”第一作者温家宝李说,博士,美国麻醉学、围手术期疼痛医学。

除了针对τ,研究人员研究进行攻击替代目标使用小说交付平台。

“临床翻译,我们想超越τ验证,我们的系统是适合其他目标,”卡普说。“我们使用了创伤性脑损伤模型来探索和开发这一技术,但本质上任何研究神经紊乱可能会发现这项工作的效益。我们当然有我们的工作,但我认为这对我们提供了重要的动力向多个治疗目标和推进的位置前进人体试验。”

参考:

李W,邱J,李xl, et al . BBB pathophysiology-independent交付siRNA在创伤性脑损伤。科学的进步。2021年,7 (1):eabd6889。doi:10.1126 / sciadv.abd6889

本文从提供的材料已经再版布莱根妇女医院。注:材料可能是长度和内容的编辑。为进一步的信息,请联系引用源。