Bioaktive nanopartikler som gjenoppretter BBB bremser Alzheimers sykdom hos mus

Un internasjonalt lag, med ledelse fra Institutt for bioingeniørfag i Catalonia (IBEC) og Vest-Kina-sykehuset ved Sichuan-universitetet, har presentert en nanoteknologistrategi som reverserer tegn på Alzheimers hos mus ved å reparere blod-hjerne-barrieren (BBB). Generelt sett handler det om bruke nanopartikler som fungerer som legemidler i seg selv gjenopprette cerebral vaskulær funksjon.

Dette fokusskiftet gir mening hvis vi husker at hjernen forbruker omtrent 20 % av energien hos voksne og til og med en 60 % hos barn, støttet av et tett nettverk av kapillærer hvor hver nevron får støtte. Når BBB endres, lider avfallssystemet og favoriserer akkumulering av beta-amyloid (Aβ), et kjennetegn på patologien.Det er anslått at den menneskelige hjernen inneholder rundt én milliard kapillærer, derav viktigheten av karhelse.

Hva foreslår denne nanoteknologistrategien?

I motsetning til klassisk nanomedisin, som bruker nanopartikler som kun bærere, benytter denne tilnærmingen supramolekylære legemidler som er bioaktive og ikke krever transport av et annet prinsipp. Målet er ikke nevronet, men BBB som et terapeutisk mål.

Under normale forhold, LRP1-reseptoren gjenkjenner Aβ og overfører den over barrieren til blodetSystemet er imidlertid delikat: Hvis bindingen er for stor eller utilstrekkelig, blir transporten ubalansert og Aβ akkumuleres.De designede nanopartiklene etterligne LRP1-ligander å gjenvinne den balansen.

Med denne intervensjonen ble utgangsveien for problematiske proteiner fra parenkym inn i blodet, noe som fremmer Aβ-clearance og normaliserer barrierefunksjonen. Kort sagt, det reaktiverer naturlig renserute av hjernen.

Dyremodelltesting og resultater

Evalueringen ble utført på mus som var genetisk modifisert til å produsere store mengder Aβ og utvikle kognitiv svikt. Tre injeksjoner av disse partiklene var nok til å observere målbare endringer i biomarkører og atferd..

I følge forfatterne, bare én time etter administrering En reduksjon på 50–60 % i Aβ i hjernen er allerede registrert.Effektens hastighet antyder en umiddelbar reaktivering av transportmekanismen over barrieren.

Utover den umiddelbare effekten beskrives varige effekter. I ett eksperiment ble en 12 måneder gammel mus revurdert ved 18 måneder og viste ytelse tilsvarende den til et friskt dyr, noe som indikerer vedvarende funksjonell bedring etter behandling.

Teamet tolker at det finnes en kjedeeffektved å gjenopprette vaskulær funksjon, Fjerningen av Aβ og andre skadelige molekyler gjenopptas, og systemet gjenvinner balansen.Med vitenskapelig lederskaps ord fungerer partiklene som et legemiddel som reaktiverer eliminasjonsveien til normale nivåer.

Eksterne spesialister beskriver oppdagelsen som lovende, selv om de påpeker at resultatene er oppnådd. i murine modeller og at oversettelse til pasienter krever forsiktighet. Fellesskapet understreker behovet for å verifisere sikkerhet og effekt hos mennesker med grundige studier.

Molekylær ingeniørfag bak nanopartikler

Disse nanopartiklene er utviklet med en tilnærming av molekylær ingeniørfag nedenfra og opp, som kombinerer en kontrollert størrelse med en definert antall ligander på overflaten for å samhandle med reseptorer på en spesifikk måte.

Ved å modulere reseptortrafikk i membranen, Partiklene finjusterer prosessen med Aβ-translokasjon over BBBDenne presisjonsgraden åpner opp muligheter for regulere reseptorfunksjoner som frem til nå har vært vanskelige å manipulere terapeutisk.

Dermed fremmes ikke bare effektiv eliminering av Aβ, men Det bidrar til å balansere vaskulær dynamikk som støtter sunn hjernefunksjon.Dette er en viktig forskjell fra tilnærminger som er begrenset til levere medisiner.

Hvem deltar, og hva skjer videre?

Konsortiet samler IBEC, West China Hospital og Xiamen West China Hospital ved Sichuan University, Universitetet i London, den Universidad de Barcelona, ICREA og Det kinesiske akademi for medisinske vitenskaper, blant andre. Funnene er publisert i tidsskriftet Signaltransduksjon og målrettet terapi.

Med tanke på oversettelsen går den logiske reiseruten gjennom uavhengige valideringer, Toksikologiske studier, doseanalyse og, hvis aktuelt, fase I/II-studier på menneskerSikkerhet og reproduserbarhet vil være nøkkelen til å gå videre.

Utover Alzheimers fokuserer dette arbeidet på cerebrovaskulær helse som et sentralt element i demens, og åpner et terapeutisk felt som komplementerer klassiske nevronsentrerte tilnærminger.

Datasettet antyder at det å gripe inn på blod-hjerne-barrieren med bioaktive nanopartikler kan raskt redusere amyloidmengden, gjenopprette vaskulær funksjon og forbedre kognitive utfall hos mus; en lovende vei som med forsiktighet bør bekreftes i kliniske studier godt designet.