อนุภาคนาโนชีวภาพที่ฟื้นฟู BBB ชะลอการเกิดโรคอัลไซเมอร์ในหนู

Un ทีมงานนานาชาติโดยมีผู้นำจากสถาบันวิศวกรรมชีวภาพแห่งคาตาลัน (IBEC) และโรงพยาบาลเวสต์ไชน่าแห่งมหาวิทยาลัยเสฉวน ได้นำเสนอกลยุทธ์ด้านนาโนเทคโนโลยีที่ ย้อนกลับอาการของโรคอัลไซเมอร์ในหนู โดยการซ่อมแซมอุปสรรคเลือดสมอง (BBB). พูดกว้างๆ ก็คือเกี่ยวกับ ใช้อนุภาคนาโนที่ทำหน้าที่เหมือนยาด้วยตัวเอง ฟื้นฟูการทำงานของหลอดเลือดสมอง.

การเปลี่ยนแปลงโฟกัสนี้จะสมเหตุสมผลหากเราจำไว้ว่า สมองกินประมาณ 20% ของพลังงานในผู้ใหญ่ และถึง 60% ในเด็กซึ่งได้รับการสนับสนุนจากเครือข่ายเส้นเลือดฝอยหนาแน่นซึ่งแต่ละเซลล์ประสาทได้รับการรองรับ เมื่อ BBB ถูกเปลี่ยนแปลง ระบบกำจัดของเสียจะได้รับผลกระทบและส่งเสริมการสะสมของเบตาอะไมลอยด์ (Aβ) ซึ่งเป็นลักษณะเด่นของพยาธิวิทยาคาดว่าสมองของมนุษย์มีเส้นเลือดฝอยประมาณหนึ่งพันล้านเส้น ดังนั้นสุขภาพของหลอดเลือดจึงมีความสำคัญ

กลยุทธ์นาโนเทคโนโลยีนี้เสนออะไร?

ซึ่งแตกต่างจากการแพทย์นาโนแบบดั้งเดิมซึ่งใช้อนุภาคนาโนเป็นเพียงตัวกลาง แนวทางนี้ใช้ ยาเหนือโมเลกุล ซึ่งมีฤทธิ์ทางชีวภาพและไม่จำเป็นต้องขนส่งหลักการอื่น เป้าหมายไม่ใช่เซลล์ประสาท แต่ BBB เป็นเป้าหมายการรักษา.

ภายใต้สภาวะปกติ ตัวรับ LRP1 จดจำ Aβ และถ่ายโอนผ่านอุปสรรคเข้าสู่กระแสเลือดอย่างไรก็ตาม ระบบนี้มีความละเอียดอ่อน: หากการจับกันมากเกินไปหรือไม่เพียงพอ การขนส่งจะไม่สมดุลและ Aβ จะสะสม. อนุภาคนาโนที่ได้รับการออกแบบ เลียนแบบลิแกนด์ LRP1 เพื่อจะได้กลับมามีสมดุลอีกครั้ง

การแทรกแซงนี้ทำให้โปรตีนที่มีปัญหาสามารถออกจากเส้นทางออกได้ เนื้อเนื้อเยื่อ เข้าสู่กระแสเลือด ส่งเสริมการกำจัด Aβ และทำให้การทำงานของเกราะป้องกันเป็นปกติ กล่าวโดยสรุปคือ จะช่วยกระตุ้น เส้นทางการชำระล้างตามธรรมชาติ ของสมอง

การทดสอบแบบจำลองสัตว์และผลลัพธ์

การประเมินดำเนินการกับหนูที่ได้รับการดัดแปลงพันธุกรรมเพื่อผลิต Aβ จำนวนมากและพัฒนาความบกพร่องทางสติปัญญา การฉีดอนุภาคเหล่านี้สามครั้งก็เพียงพอที่จะสังเกตการเปลี่ยนแปลงที่วัดได้ในไบโอมาร์กเกอร์และพฤติกรรม.

ตามที่ผู้เขียน เพียงหนึ่งชั่วโมงหลังการบริหาร มีการบันทึกการลดลงของ Aβ ในสมองแล้ว 50-60%ความรวดเร็วของผลกระทบชี้ให้เห็นถึงการเปิดใช้งานกลไกการขนส่งข้ามสิ่งกีดขวางทันที

นอกเหนือจากผลกระทบในทันทีแล้ว ยังมีการอธิบายถึงผลกระทบที่ยั่งยืนอีกด้วย ในการทดลองหนึ่ง หนูอายุ 12 เดือนได้รับการประเมินอีกครั้งเมื่ออายุ 18 เดือน และพบว่า สมรรถภาพเทียบเท่ากับสัตว์ที่มีสุขภาพดีซึ่งบ่งชี้ถึงการฟื้นตัวทางการทำงานอย่างยั่งยืนหลังการรักษา

ทีมงานตีความว่ามี เอฟเฟกต์ลูกโซ่: โดยการฟื้นฟูการทำงานของหลอดเลือด การกำจัด Aβ และโมเลกุลที่เป็นอันตรายอื่นๆ กลับมาดำเนินการอีกครั้ง และระบบจะกลับสู่สมดุลอีกครั้งตามคำพูดของผู้นำทางวิทยาศาสตร์ อนุภาคเหล่านี้ทำหน้าที่เหมือนยาที่ เปิดใช้งานเส้นทางการกำจัดอีกครั้ง สู่ระดับปกติ

ผู้เชี่ยวชาญภายนอกกล่าวถึงการค้นพบนี้ว่ามีแนวโน้มดี แม้ว่าพวกเขาจะชี้ให้เห็นว่าได้ผลลัพธ์แล้วก็ตาม ในแบบจำลองหนู และการแปลผลให้ผู้ป่วยต้องใช้ความระมัดระวัง ชุมชนเน้นย้ำถึงความจำเป็นในการตรวจสอบความปลอดภัยและประสิทธิผลในมนุษย์ด้วยการศึกษาอย่างเข้มงวด

วิศวกรรมโมเลกุลเบื้องหลังอนุภาคนาโน

อนุภาคนาโนเหล่านี้ได้รับการออกแบบด้วยแนวทางของ วิศวกรรมโมเลกุลจากล่างขึ้นบน, การรวมขนาดที่ควบคุมเข้ากับ จำนวนลิแกนด์ที่กำหนด บนพื้นผิวเพื่อโต้ตอบกับตัวรับในลักษณะเฉพาะ

โดยการปรับเปลี่ยน การรับส่งข้อมูลของตัวรับ ในเยื่อหุ้มเซลล์ อนุภาคปรับแต่งกระบวนการเคลื่อนย้าย Aβ ทั่ว BBBความแม่นยำในระดับนี้เปิดโอกาสสำหรับ ควบคุมการทำงานของตัวรับ ซึ่งแต่ก่อนนี้ยังยากที่จะบำบัดรักษาได้

ดังนั้นไม่เพียงแต่จะส่งเสริมการกำจัด Aβ ได้อย่างมีประสิทธิภาพเท่านั้น แต่ ช่วยปรับสมดุลการทำงานของหลอดเลือดซึ่งช่วยให้สมองทำงานได้ดีขึ้นนี่คือความแตกต่างที่สำคัญจากแนวทางที่จำกัดอยู่เพียง ส่งยา.

ใครเข้าร่วมและจะทำอะไรต่อไป?

สมาคมได้รวบรวม ไอบีอีซีโรงพยาบาลเวสต์ไชน่าและโรงพยาบาลเวสต์ไชน่าเซียะเหมินแห่งมหาวิทยาลัยเสฉวน มหาวิทยาลัยลอนดอนคอลเลจที่ มหาวิทยาลัยบาร์เซโลนา, ICREA และสถาบันวิทยาศาสตร์การแพทย์จีน เป็นต้น ผลการวิจัยนี้ได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร การถ่ายทอดสัญญาณและการบำบัดแบบกำหนดเป้าหมาย.

เมื่อพิจารณาจากการแปล แผนการเดินทางเชิงตรรกะจะผ่านไป การตรวจสอบอิสระ, การศึกษาพิษวิทยา การวิเคราะห์ขนาดยา และหากเหมาะสม การทดลองในมนุษย์ระยะที่ I/IIความปลอดภัยและความสามารถในการทำซ้ำได้จะเป็นกุญแจสำคัญในการก้าวไปข้างหน้า

นอกเหนือจากโรคอัลไซเมอร์ งานนี้มุ่งเน้นไปที่ สุขภาพหลอดเลือดสมอง เป็นองค์ประกอบสำคัญของภาวะสมองเสื่อมซึ่งเป็นการเปิดขอบเขตการบำบัดที่เสริมแนวทางการรักษาแบบเน้นเซลล์ประสาทแบบคลาสสิก

ชุดข้อมูลแสดงให้เห็นว่าการแทรกแซงบนอุปสรรคเลือดสมองด้วย อนุภาคนาโนที่มีฤทธิ์ทางชีวภาพ สามารถลดภาระอะไมลอยด์ได้อย่างรวดเร็ว ฟื้นฟูการทำงานของหลอดเลือด และปรับปรุงผลลัพธ์ทางปัญญาในหนู ซึ่งเป็นแนวทางที่มีแนวโน้มดีที่ควรได้รับการยืนยันด้วยความระมัดระวัง การศึกษาทางคลินิก ได้รับการออกแบบอย่างดี