O nouă modalitate de a debloca bariera hematoencefalică, deschide căi potenţiale pentru tratarea bolilor cerebrale şi nervoase.
Cercetătorii de la facultatea de medicină Icahn (Mount Sinai, New York) au demonstrat pe modele de şoareci şi ţesut cerebral uman o metodă pentru a furniza în mod sigur şi eficient substanţe terapeutice în creier, oferind noi posibilităţi de tratare a unei game largi de boli neurologice şi psihiatrice.
Publicat luni, în ediţia online a revistei Nature Biotechnology, studiul prezintă un sistem conjugat de traversare a barierei hematoencefalice (BCC), primul de acest tip, conceput pentru a depăşi bariera de protecţie care blochează de obicei accesul biomoleculelor mari la sistemul nervos central (SNC).
Bariera hematoencefalică este un scut protector natural care împiedică pătrunderea substanţelor nocive în creier, dar aceasta blochează, de asemenea, şi administrarea medicamentelor vitale, creând o provocare semnificativă în tratarea unor afecţiuni precum scleroza laterală amiotrofică (SLA), boala Alzheimer, dependenţa şi multe alte tulburări ale SNC.
Noua platformă BCC profită de un proces biologic specializat numit transcitoză mediată de γ-secretază pentru a furniza molecule terapeutice mari, cum ar fi oligonucleotide şi proteine, direct în creier printr-o simplă injecţie intravenoasă.
„Bariera hemato-encefalică este un mecanism de apărare esenţial, dar prezintă, de asemenea, o provocare semnificativă pentru livrarea medicamentelor la creier”, spune autorul Yizhou Dong, profesor de imunologie şi imunoterapie şi membru al Institutului de Genomică şi al Institutului de Imunologie de Precizie de la Icahn Mount Sinai.
„Platforma noastră BCC sparge această barieră, permiţând biomacromoleculelor, inclusiv oligonucleotidelor, să ajungă în siguranţă şi eficient la SNC”.
Studiul a arătat că, atunci când cercetătorii au injectat în şoareci un compus numit BCC10 legat de instrumente genetice specializate cunoscute sub numele de oligonucleotide antisens, acesta a redus cu succes activitatea genelor dăunătoare din creier.
Într-un model de şoarece transgenic de SLA (o boală a neuronilor motori), tratamentul a redus în mod semnificativ nivelurile genei care cauzează boala, denumită Sod1, şi ale proteinei asociate acesteia. În mod similar, o oligonucleotidă antisens diferită legată de BCC10 a redus semnificativ o altă genă, Mapt, care codifică proteina tau şi care este o ţintă pentru tratamentul bolii Alzheimer şi al altor demenţe.
Compusul BCC10 s-a dovedit a fi extrem de eficient în livrarea acestor instrumente genetice către creier, îmbunătăţind capacitatea acestora de a reduce la tăcere genele dăunătoare în diferite modele şi chiar în eşantioane de ţesut cerebral uman extirpat, studiate în laborator. În mod important, tratamentul a fost bine tolerat la şoareci, provocând puţine sau deloc daune organelor majore la dozele testate, spun cercetătorii.
În ciuda progreselor recente în domeniu, există încă o nevoie stringentă de tehnologii care să poată ocoli bariera hemato-encefalică şi să îmbunătăţească administrarea de terapii pe bază de biomacromolecule în sistemul nervos central prin administrare sistemică.
„Platforma ar putea rezolva potenţial unul dintre cele mai mari obstacole în cercetarea creierului - obţinerea moleculelor terapeutice mari dincolo de bariera hematoencefalică în condiţii de siguranţă şi eficienţă”, spune autorul senior ccorespondent dr. Eric J. Nestler, profesor de neuroştiinţe, director al Institutului Creierului, din cadrul sistemului de sănătate de la Mount Sinai.
Noua dezvoltare are potenţialul de a avansa tratamentele pentru o gamă largă de boli ale creierului, spune acesta.
În continuare, cercetătorii intenţionează să efectueze studii suplimentare pe modele animale mari pentru a valida platforma de livrare a medicamentelor şi a dezvolta potenţialul său terapeutic.
