Ученые впервые пробили в ГЭБ брешь для эффективной доставки лекарств

В течение минувших десятилетий ученые обнаружили биологические пути, ведущие к нейродегенеративным заболеваниям, и разработали перспективные молекулярные агенты для использования в качестве мишеней.

Однако превращение этих находок в клинически одобренное лечение происходит намного медленнее, и отчасти из-за проблем, с которыми ученые сталкиваются при попытке доставить лекарственные средства через гематоэнцефалический барьер в головной мозг.

Чтобы облегчить этот процесс, группа биоинженеров, врачей и сотрудников женской больницы Бригама и Бостонской детской больницы разработалаплатформу из наночастиц, способную упростить эффективную в плане лечения доставку инкапсулированных агентов в организм двух групп мышей — с физически нарушенным и невредимым гематоэнцефалическим барьером.

В модели с травмой ученые отметили троекратное накопление агента в мозге, нежели удается добиться с помощью обычных методов доставки. Такой метод признали терапевтически эффективным и перспективным для лечения неврологических расстройств.

Результаты опубликованы в издании Science Advances.

Разработанные ранее методы доставки лекарств в мозг после травмы полагаются на короткий промежуток времени, когда гематоэнцефалический барьер (ГЭБ) временно нарушен. Но после восстановления ГЭБ, спустя несколько недель, эта лазейка закрывается.

— Очень трудно доставить большие и малые молекулы лекарств через ГЭБ, сообщил доктор и соавтор статьи Нитин Джоши. — Мы решили инкапсулировать лечебные агенты в биосовместимые наночастицы с точно спроектированными свойствами поверхности, которые обеспечивают эффективную передачу лекарств в мозг независимо от состояния ГЭБ.

Технология такого рода позволит врачам лечить вторичные травмы мозга, которые могут привести к развитию к болезни Альцгеймера, Паркинсона и другим нейродегенеративным заболеваниям. Эти заболевания развиваются, как правило, спустя месяцы и даже годы после восстановления ГЭБ.

— Суметь доставить лекарства через здоровый и полностью функционирующий ГЭБ  — это своего рода святой грааль в данной области медицины, — отметил другой соавтор, доктор Джефф Карп. — Наш радикально простой метод эффективен при разных неврологических расстройствах, для лечения которых требуется доставка препарата в мозг.

Доктор Ребекка Маникс, еще один соавтор исследования из Бостонской детской больницы, подчеркнула, что ГЭБ препятствует доставке в ЦНС препаратов, необходимых при широком спектре острых и хронических заболеваний.

— Технология, которую мы разработали, позволит доставлять разнообразные лекарства, включая антибиотики, противоопухолевые препараты и нейропептиды, сказала она. — Все это способно изменить ситуацию с лечением многих болезней.

В качестве терапевтического агента использовали молекулу РНК, которая блокирует синтез белка тау. Ученые убеждены, что этот белок играет ключевую роль в нейродегенерации. Базовый материал для наночастиц — сополимер молочной и гликолевой кислот (PLGA), биоразлагаемый и биосовместимый., который уже используют с некоторых одобренных FDA продуктах.

Ученые постоянно работали над улучшением поверхностных свойств наночастиц для оптимального пррникновения через ГЭБ и в итоге получили уникальную конструкцию, которая максимально увеличила передачу инкапсулированной РНК через здоровый ГЭБ, а также улучшила поглощение лекарства клетками мозга.

У мышей, получивших препарат таким способом, наблюдалась сниженная на 50% экспрессия тау-протеина по сравнению с обычными методами.

— Помимо всего мы впервые установили, что изменение химического состава и плотности поверхности частиц можно применять для ускорения их проникновния через плотные барьеры, — заявил первый автор исследования доктор Вэнь Ли.

В дальнейшем ученые намерены исследовать новую платформу для таргетирования препаратов на альтернативные цели.

04.01.2021


Подписаться в Telegram



Нано

ASC Nano: Ученые придумали, как свернуть нанолист в рулончик
ASC Nano: Ученые придумали, как свернуть нанолист в рулончик

Исследователи из Токийского столичного ун...

Nano Letters: Вибрирующие нанопузырьки помогут усовершенствовать очистку воды
Nano Letters: Вибрирующие нанопузырьки помогут усовершенствовать очистку воды

Новое исследование физики вибрирующих нанопузы...

Nature Nanotechnology: Замена асбеста в строительстве оказалась не менее опасной
Nature Nanotechnology: Замена асбеста в строительстве оказалась не менее опасной

Патогенный потенциал вдыхания инертных волокни...

Nano Letters: Уязвимость ГЭБ у пациентов с Альцгеймером используют для лечения
Nano Letters: Уязвимость ГЭБ у пациентов с Альцгеймером используют для лечения

Нейродегенеративными заболеваниями, такими как...

Electrochemistry Communications: Из нанопагод ZnO разработан фотоэлектрод
Electrochemistry Communications: Из нанопагод ZnO разработан фотоэлектрод

Исследовательская группа, состоящая из со...

LS&A: Исследователи усилили передачу сигнала в перовскитовых нанолистах
LS&A: Исследователи усилили передачу сигнала в перовскитовых нанолистах

Перовскитовые материалы по-прежнему вызывают б...

Nature Communications: В модельном организме ученые нашли наноструктуры
Nature Communications: В модельном организме ученые нашли наноструктуры

У всех представителей животного царства есть ж...

PNAS: Ученые применили нанотехнологии для понимания поведения опухолей
PNAS: Ученые применили нанотехнологии для понимания поведения опухолей

Исследование, проведенное докторантом Пабло С....

Small: Форма пропеллера поможет обуздать движение наночастиц
Small: Форма пропеллера поможет обуздать движение наночастиц

Самодвижущиеся наночастицы потенциально могут ...

Science Advances: Нанопластики способствуют развитию болезни Паркинсона
Science Advances: Нанопластики способствуют развитию болезни Паркинсона

Нанопластики взаимодействуют с особым бел...

Nature Materials: Из наночастиц и ДНК ученые собрали квазикристалл
Nature Materials: Из наночастиц и ДНК ученые собрали квазикристалл

Наноинженеры создали квазикристалл &mdash...

Physical Review Fluids: Волновую механику применили в нанометровом масштабе
Physical Review Fluids: Волновую механику применили в нанометровом масштабе

Исследователи показали, что принципы рабо...

Исследователи создали нанопленку, укрощающую огонь
Исследователи создали нанопленку, укрощающую огонь

Высокотемпературное пламя используется для&nbs...

Ученые разработали нанотатуировки для наблюдения за клетками
Ученые разработали нанотатуировки для наблюдения за клетками

Инженеры разработали наноразмерные татуировки&...

Ученые обнаружили нанороботов в живой ткани
Ученые обнаружили нанороботов в живой ткани

Самое удивительное, что они там, каж...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Новая реалистичная компьютерная модель поможет роботам собирать лунную пыль
Новая реалистичная компьютерная модель поможет роботам собирать лунную пыль
С помощью GPT-4 создали видеоуроки по педиатрии для слабо обеспеченных больниц
С помощью GPT-4 создали видеоуроки по педиатрии для слабо обеспеченных больниц
Телескоп Джеймс Уэбб обнаружил следы нейтронной звезды в легендарной сверхновой
Телескоп Джеймс Уэбб обнаружил следы нейтронной звезды в легендарной сверхновой
Нервная анорексия у мужчин опасна для жизни
Нервная анорексия у мужчин опасна для жизни
Nicotine & Tobacco Research: Запрет сигарет с ментолом помогает бросить курить
Nicotine & Tobacco Research: Запрет сигарет с ментолом помогает бросить курить
Новое исследование роли дофамина поможет лечить болезнь Паркинсона
Новое исследование роли дофамина поможет лечить болезнь Паркинсона
Мальротацию кишечника новорожденных помогут распутать лягушачьи икринки
Мальротацию кишечника новорожденных помогут распутать лягушачьи икринки
Nature Comm: Младенцев с синдромом Дауна в древности почитали как особенных
Nature Comm: Младенцев с синдромом Дауна в древности почитали как особенных
Крошечную метку на замену RFID сделали еще надежнее
Крошечную метку на замену RFID сделали еще надежнее
Освоение космоса: остановить нельзя развивать
Освоение космоса: остановить нельзя развивать
Гигантские антарктические морские пауки удивили всех отношением к потомству
Гигантские антарктические морские пауки удивили всех отношением к потомству
Геномы бабочек и мотыльков практически не изменились за 250 млн лет эволюции
Геномы бабочек и мотыльков практически не изменились за 250 млн лет эволюции
Ученые намерены глубже понять жизнь на Земле благодаря имиджеомике
Ученые намерены глубже понять жизнь на Земле благодаря имиджеомике
Как выглядит работающий рекламный баннер
Как выглядит работающий рекламный баннер
Исследование: теряя товарищей по стае, овсянки отказываются зимовать на прежнем месте
Исследование: теряя товарищей по стае, овсянки отказываются зимовать на прежнем месте

Новости компаний, релизы

НАИРИТ объявит итоги Всероссийского инновационного конкурса 21 февраля
НАИРИТ объявит итоги Всероссийского инновационного конкурса 21 февраля
«Инструменты инновационного развития»
«Инструменты инновационного развития»
3 причины перехода с печатной рекламы на цифровую
3 причины перехода с печатной рекламы на цифровую
Виды резервирования серверов для задач АСУ ТП
Виды резервирования серверов для задач АСУ ТП
Выбор клиники и лечащего врача с помощью специализированного сервиса
Выбор клиники и лечащего врача с помощью специализированного сервиса