Новая методика доставки лекарств обещает стать прорывом в лечении многих неврологических заболеваний

Лечение многих заболеваний центральной нервной системы осложняется тем, что лекарства невозможно доставить к месту «работы» из-за естественного препятствия - гематоэнцефалического барьера (ГЭБ). Предложенная специалистами Оксфордского университета методика доставки лекарств с помощью экзосом позволяет проникнуть через ГЭБ, что может стать настоящим прорывом в лечении болезни Альцгеймера, болезни Паркинсона, мышечной дистрофии и многих других неврологических заболеваний.

Гематоэнцефалический барьер (ГЭБ) - естественный физиологический барьер между клетками центральной нервной системы и кровеносным руслом. Главной функцией ГЭБ является поддержание постоянства внутренней среды клеток центральной нервной системы. Фактически ГЭБ представляет собой высокоселективный фильтр, который пропускает из крови к клеткам мозга необходимые для их жизнедеятельности кислород и питательные вещества, а в обратном направлении - «отработанные» продукты их жизнедеятельности.

ГЭБ препятствует проникновению из крови бактерий, токсинов, антител (клетки иммунной системы, которые при сбоях в ее работе могут принять клетки центральной нервной системы как чужеродные и атаковать их).

Вместе с тем, ГЭБ препятствует проникновению не только микроорганизмов и веществ, которые могут повредить клетки мозга, но и многих лекарственных средств. Для многих препаратов, которые используются в неврологии, психиатрии и нейрохирургии помимо фармакологических характеристик, эффективности и безопасности очень важным критерием является их способность проникать через ГЭБ.

К сожалению, многие потенциально эффективные препараты не могут быть использованы из-за того, что они не могут проникать через ГЭБ. Это также относится и к препаратам, предназначенным для генной терапии, в т.ч. и нуклеиновым кислотам.

«Обойти» это препятствие в виде ГЭБ удалось специалистам Оксфордского университета, разработавшим методику доставки лекарственных средств к клеткам-«мишеням» центральной нервной системы с помощью экзосом.

Группа исследователей под руководством Мэтью Вуда использовала «флот» экзосом в качестве своеобразных челноков для «перевозки» необходимых элементов через гематоэнцефалический барьер к клеткам головного мозга.

Результаты данного исследования («Delivery of siRNA to the mouse brain by systemic injection of targeted exosomes») были опубликованы в журнале «Nature Biotechnology».

Экзосомы - это небольшие клеточные органеллы (размером 65-100 нм) сферической формы, внешне похожие на пузырьки. Экзосомы формируются клеточной мембраной для межклеточных взаимодействий, в т.ч. для обмена веществ между клеткой и окружающей ее средой.

Экзосомы не только участвуют в межклеточном обмене веществ, но и могут служить переносчиками патогенных белков, вирусов и их фрагментов, в т.ч. и копий вирусной РНК.

В ходе исследования оксфордские ученые получили экзосомы из дендритных клеток мышей и «загрузили» на них siRNA (small interfering RNA, малые интерферирующие РНК - рибонуклеиновые кислоты, способные понижать экспрессию определенных генов и тем самым блокировать синтез некоторых ферментов). Так, siRNA обладают способностью снизить экспрессию гена BASE1, который отвечает за выработку фермента бета-секретазы1, играющего ключевую роль в развитии болезни Альцгеймера.

Для того чтобы доставить экзосомы с «загруженными» на них siRNA, Вуд и его команда использовали белок вируса бешенства, связывающего холинорецептеры клеток головного мозга. Этот белок также «прицепили» к экзосомам, благодаря чему весь этот «флот» направился к месту назначения, т.е. к клеткам центральной нервной системы.

Действие этой «эскадры» специально подготовленных экзосом оказались очень эффективными. Сами экзосомы смогли провести siRNA через гематоэнцефалический барьер (хотя в обычных условиях нуклеиновые кислоты через ГЭБ проникнуть не могут), а уже на «месте боевых действий» siRNA свою работу сделали и на 60% снизили активность гена-«мишени» BASE1.

Как заявил руководитель исследования Мэтью Вуд, такая методика переноса лекарственных средств была использована впервые в мировой практике. Он также отметил, что данная методика является универсальной и может быть использована в лечении не только болезни Альцгеймера, но и многих других неврологических заболеваний.

Мнения экспертов

Доктор Сюзанна Соренсен, руководитель аналитического отдела Alzheimer's Society:

В этом уникальном исследовании ученые преодолели, возможно, основное препятствие для доставки уже существующих и потенциальных новых препаратов для лечения многих неврологических заболеваний, включая болезнь Альцгеймера. Гематоэнцефалический барьер до сих пор являлся непреодолимым препятствием для многих препаратов, что затрудняло определение их эффективности, т.к. мы они не могли в достаточном количестве накопиться в клетках головного мозга. Если эффективность этой методики будет подтверждена при исследовании с участием человека, то в ближайшем будущем мы сможем получить эффективные лекарственные средства для лечения болезни Альцгеймера.

Доктор Саймон Ридли, руководитель аналитического отдела Alzheimer's Research UK:

Разработка препаратов, которые могут проникать через гематоэнцефалический барьер, является главной целью данного исследования, результаты которого дают надежду на повышение эффективности лечения болезни Альцгеймера в будущем. Это инновационное исследование, однако еще предстоит достаточно длинный путь до использования данной методики в клинической практике.

Александер Сэйфильен, профессор Университетского колледжа в Лондоне, специалист в области нанотехнологий и регенеративной медицины:

Экспериментальные данные показывают, что экзосомы клеток иммунной системы могут распознавать и уничтожать раковые клетки, что делает их потенциальным инструментом в создании вакцин против рака. Экзосомы также могут стать краеугольным камнем в создании наноразмерных систем доставки лекарств в будущем. Очевидная универсальность и безопасность этих лекарств подчеркивает их огромный потенциал в области нанотехнологий и восстановительной медицины.

Использованы материалы BBC News, журнала «Nature Biotechnology» и официального веб-сайта Оксфордского университета

Источник: http://www.dislife.ru/

http://www.dislife.ru/flow/theme/12813/#more