Jak dostarczyć lek do mózgu

Bariera krew-mózg zabezpiecza tkankę nerwową mózgu przed różnymi czynnikami szkodliwym np. patogennymi bakteriami. Z drugiej strony, istnienie takiej bariery bardzo utrudnia przedostawanie się do mózgu leków, co jest główną przyczyną niezadowalającego i mało efektywnego leczenia farmakologicznego takich schorzeń jak choroba Alzheimera czy choroba Parkinsona. Pokonanie bariery krew-mózg jest jednym z największych wyzwań dla współczesnej medycyny.

Brytyjscy naukowcy z Wydziału Fizjologii, Anatomii i Genetyki Uniwersytetu w Oksfordzie do przedarcia się przez barierę krew-mózg wykorzystali egzosomy – naturalne pęcherzyki transportujące wydzielane przez wiele komórek zwierzęcych. Eksperyment opisany w czasopiśmie Nature Biotechnology został przeprowadzony na myszach.

Pierwszym etapem było pozyskanie egzosomów z mysich komórek dendrytycznych, a następnie naukowcy dokonali fuzji wyekstrahowanych egzosomów z białkiem wyizolowanym z wirusa wścieklizny, specyficznie łączącym się z receptorami dla acetylocholiny w mózgu. Dzięki temu egzosomy „dowiedziały się”, że celem ich wędrówki są neurony w mózgu. Kolejnym krokiem było wyposażenie egzosomów – techniką elektroporacji - w terapeutyczne siRNA czyli sekwencję genetyczną zdolną do wyciszania odpowiednich genów. Tak przygotowany produkt został wstrzyknięty myszom. Okazało się, że cząsteczki siRNA dotarły do mózgu i spowodowały wyłączenie w neuronach genu BACE1, który uczestniczy w rozwoju choroby Alzheimera. Naukowcy wykazali, że aktywność genu BACE1 w mózgach myszy zmniejszyła się o 60 proc.

Dalsze doświadczenia z wykorzystaniem egzosomów jako transporterów leków do mózgu, będą prowadzone na myszach z chorobami neurodegradacyjnymi. Jeśli wyniki tych eksperymentów będą pomyślne, Brytyjczycy planują rozpoczęcie pierwszych testów na ludziach za około 5 lat.

Źródło: Nature Biotechnology 2011, doi:10.1038/nbt.1807.