Nanopartikel bioaktif yang memulihkan BBB memperlahankan penyakit Alzheimer pada tikus

Un pasukan antarabangsa, dengan kepimpinan daripada Institut Bioengineering Catalonia (IBEC) dan Hospital China Barat Universiti Sichuan, telah membentangkan strategi nanoteknologi yang membalikkan tanda-tanda Alzheimer pada tikus dengan membaiki penghalang darah-otak (BBB). Secara umum, ia adalah mengenai menggunakan nanopartikel yang bertindak sebagai ubat dengan sendirinya untuk memulihkan fungsi vaskular serebrum.

Peralihan fokus ini masuk akal jika kita mengingatinya otak mengambil kira 20% daripada tenaga pada orang dewasa dan hingga 60% pada kanak-kanak, disokong oleh rangkaian kapilari yang padat di mana setiap neuron menerima sokongan. Apabila BBB diubah, sistem pelupusan sisa menderita dan memihak kepada pengumpulan beta amiloid (Aβ), ciri khas patologiDianggarkan bahawa otak manusia mengandungi sekitar satu bilion kapilari, oleh itu kepentingan kesihatan vaskular.

Apakah yang dicadangkan oleh strategi nanoteknologi ini?

Tidak seperti nanomedicine klasik, yang menggunakan nanopartikel sebagai kenderaan semata-mata, pendekatan ini menggunakan ubat supramolekul yang bioaktif dan tidak memerlukan pengangkutan prinsip lain. Sasarannya bukan neuron, tetapi BBB sebagai sasaran terapeutik.

Dalam keadaan biasa, Reseptor LRP1 mengenali Aβ dan memindahkannya merentasi halangan ke dalam aliran darahSistem ini, bagaimanapun, adalah halus: Jika pengikatan berlebihan atau tidak mencukupi, pengangkutan tidak seimbang dan Aβ terkumpul. Nanopartikel yang direka meniru ligan LRP1 untuk mendapatkan semula keseimbangan itu.

Dengan campur tangan ini, laluan keluar protein bermasalah dari parenkim ke dalam darah, menggalakkan pelepasan Aβ dan menormalkan fungsi penghalang. Pendek kata, ia mengaktifkan semula laluan pembersihan semula jadi daripada otak.

Ujian dan keputusan model haiwan

Penilaian telah dijalankan ke atas tikus yang diubah suai secara genetik untuk menghasilkan sejumlah besar Aβ dan mengalami gangguan kognitif. Tiga suntikan zarah ini cukup untuk melihat perubahan yang boleh diukur dalam biomarker dan tingkah laku..

Menurut penulis, hanya satu jam selepas pentadbiran Penurunan 50-60% dalam Aβ dalam otak telah direkodkanKepantasan kesan mencadangkan pengaktifan semula segera mekanisme pengangkutan merentasi halangan.

Di luar kesan serta-merta, kesan berkekalan diterangkan. Dalam satu eksperimen, tetikus berusia 12 bulan telah dinilai semula pada 18 bulan dan ditunjukkan prestasi serupa dengan haiwan yang sihat, menunjukkan pemulihan fungsi yang berterusan selepas rawatan.

Pasukan itu mentafsir bahawa terdapat a kesan rantai: dengan memulihkan fungsi vaskular, Pembersihan Aβ dan molekul berbahaya yang lain disambung semula, dan sistem memperoleh semula keseimbangannya.. Dalam kata-kata kepimpinan saintifik, zarah bertindak seperti ubat yang mengaktifkan semula laluan penyingkiran ke tahap normal.

Pakar luar menggambarkan penemuan itu sebagai menjanjikan, walaupun mereka menunjukkan bahawa keputusan telah diperolehi dalam model murine dan terjemahan kepada pesakit memerlukan berhati-hati. Komuniti menekankan keperluan untuk mengesahkan keselamatan dan keberkesanan pada manusia dengan kajian yang teliti.

Kejuruteraan molekul di belakang zarah nano

Nanopartikel ini diilhamkan dengan pendekatan kejuruteraan molekul dari bawah ke atas, menggabungkan saiz terkawal dengan a bilangan ligan yang ditentukan pada permukaannya untuk berinteraksi dengan reseptor dengan cara tertentu.

Dengan memodulasi trafik reseptor dalam membran, Zarah memperhalusi proses translokasi Aβ merentasi BBBTahap ketepatan ini membuka jalan untuk mengawal fungsi reseptor yang sehingga kini sukar untuk dimanipulasi secara terapeutik.

Oleh itu, bukan sahaja penghapusan berkesan Aβ digalakkan, tetapi Ia membantu mengimbangi semula dinamik vaskular yang menyokong fungsi otak yang sihat.. Ini adalah perbezaan utama daripada pendekatan yang terhad kepada menyampaikan ubat-ubatan.

Siapa yang mengambil bahagian dan apa yang seterusnya?

Konsortium itu menghimpunkan IBEC, Hospital China Barat dan Hospital Xiamen China Barat Universiti Sichuan, yang University College London, yang Universiti Barcelona, ICREA, dan Akademi Sains Perubatan China, antara lain. Penemuan telah diterbitkan dalam jurnal Transduksi Isyarat dan Terapi Sasaran.

Memandangkan terjemahan itu, jadual perjalanan logik diteruskan pengesahan bebas, Kajian toksikologi, analisis dos dan, jika sesuai, ujian manusia fasa I/IIKeselamatan dan kebolehulangan akan menjadi kunci untuk bergerak ke hadapan.

Di luar Alzheimer, kerja ini memberi tumpuan kepada kesihatan serebrovaskular sebagai elemen utama demensia, membuka bidang terapeutik yang melengkapkan pendekatan berpusat neuron klasik.

Set data menunjukkan bahawa campur tangan pada penghalang darah-otak dengan zarah nano bioaktif boleh mengurangkan beban amiloid dengan cepat, memulihkan fungsi vaskular, dan meningkatkan hasil kognitif pada tikus; jalan yang menjanjikan yang, dengan berhati-hati, harus disahkan dalam kajian klinikal direka dengan baik.