在小鼠模型中使用遞送系統(tǒng)可以導(dǎo)致siRNA前所未有地穿透整個(gè)血腦屏障。
技術(shù)可能為多種人類神經(jīng)系統(tǒng)疾病提供潛在的可能。
在過去的幾十年里，研究人員已經(jīng)確定了導(dǎo)致神經(jīng)退行性疾病的生物途徑，并開發(fā)了靶向分子藥物來靶向它們。然而，將這些發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)化為臨床接受的治療的速度要慢得多，部分原因是科學(xué)家們面臨著將治療劑穿過血腦屏障(BBB)進(jìn)入大腦的挑戰(zhàn)。為了促進(jìn)治療藥物成功輸送到大腦，來自布里格姆婦女醫(yī)院和波士頓兒童醫(yī)院的生物工程學(xué)家、醫(yī)生和合作者團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建了一個(gè)納米粒子平臺，該平臺可以幫助有效治療身體受傷或感染的小鼠體內(nèi)的膠囊。完成BBB。在創(chuàng)傷性腦損傷的小鼠模型(TBI)中，他們觀察到這種傳播系統(tǒng)在大腦中的積累是傳統(tǒng)傳播方法的三倍，并且在治療上也非常有效，這可能為治療各種神經(jīng)系統(tǒng)疾病開辟了可能性。研究成果發(fā)表在《科學(xué)進(jìn)展》上。
先前開發(fā)的將TBI送入大腦的治療方法依賴于頭部受到物理損傷后的短時(shí)間，此時(shí)BBB被暫時(shí)破壞。然而，在BBB修復(fù)后的幾周內(nèi)，醫(yī)生缺乏有效給藥的工具。
brigham麻醉、圍手術(shù)期和疼痛醫(yī)學(xué)系納米醫(yī)學(xué)中心的生物工程助理和通訊作者Nitin Joshi博士說：“通過BBB輸送大分子和小分子治療劑非常困難?！薄拔覀兊慕鉀Q方案是將治療劑封裝到生物相容的納米顆粒中，這些納米顆粒具有精確設(shè)計(jì)的表面特征，可以獨(dú)立于BBB的狀態(tài)而有效地轉(zhuǎn)運(yùn)到大腦中。”
這項(xiàng)技術(shù)可以使醫(yī)生治療與TBI相關(guān)的繼發(fā)性損傷，這些損傷可能導(dǎo)致阿爾茨海默病、帕金森病和其他神經(jīng)退行性疾病。一旦BBB被治愈，這種疾病可能會在接下來的幾個(gè)月和幾年內(nèi)發(fā)展。
布里格姆麻醉、圍手術(shù)期和鎮(zhèn)痛醫(yī)學(xué)系聯(lián)合資深作者杰夫卡爾普博士說：“能夠在無炎癥的情況下在全血腦屏障中輸送藥物始終是一個(gè)圣杯?！薄拔覀兓旧虾唵蔚姆椒ㄟm用于許多需要向大腦輸送治療劑的神經(jīng)系統(tǒng)疾病?！?
該研究的資深作者之一、波士頓兒童醫(yī)院急診醫(yī)學(xué)系的Rebekah Mannix博士進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)，BBB抑制了許多治療藥物向中樞神經(jīng)系統(tǒng)(CNS)的傳遞。急慢性疾病?！盀檫@份出版物開發(fā)的技術(shù)可能允許多種藥物的輸送，包括抗生素、抗腫瘤藥物和神經(jīng)肽，”她說，“這可能是改變中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病的游戲規(guī)則?！?
本研究中使用的治療藥物是一種設(shè)計(jì)用于抑制tau蛋白表達(dá)的小干擾RNA(siRNA)分子，tau蛋白被認(rèn)為在神經(jīng)退行性疾病中起關(guān)鍵作用。聚(乳酸-乙醇酸)共聚物(PLGA)是一種可生物降解的生物相容性聚合物，在美國美國食品藥品監(jiān)督管理局批準(zhǔn)的幾種現(xiàn)有產(chǎn)品中用作納米顆粒的基本材料。研究人員系統(tǒng)地設(shè)計(jì)和研究了納米粒子的表面特性，以最大限度地增加它們在健康小鼠體內(nèi)對完整BBB的滲透。這導(dǎo)致了一種獨(dú)特的納米粒子設(shè)計(jì)的發(fā)現(xiàn)，這種設(shè)計(jì)可以最大限度地將封裝的siRNA轉(zhuǎn)運(yùn)通過完整的血腦屏障，并顯著提高腦細(xì)胞的攝取。
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