研究人员发现了一种看似安全的方法,可以将药物直接注射到大脑中:通过一种以前不知道的神经递质。他们在老鼠身上试验了这种方法。
血脑屏障对希望将药物和其他治疗物质直接送到大脑的医生来说是一个至关重要的挑战。
马里兰州波士顿塔夫茨大学的研究人员的一项新研究描述了一种通过血脑屏障安全获得药物的方法。
研究人员发现,某些神经递质可以帮助脂质纳米粒子通过血脑屏障进入大脑。
“我们可以通过将其封装到脂质纳米颗粒中,而无需化学修饰药物本身,从而传递出广泛的分子。”我们还可以在不破坏血脑屏障完整性的情况下,实现血脑屏障的传递。“
塔夫茨生物医学工程师徐乔宾(音译)表示:
.
这项研究发表在
科学进步
血脑屏障的挑战
血脑屏障由内皮细胞组成的血管内衬,防止外来分子从血管中逃逸,进入脑液,从而影响神经元和其他脑细胞。这种屏障对它允许进入大脑的非天然分子具有高度的选择性,其中包括治疗物质。
而s
小分子或
大分子
药物
有潜力治疗脑肿瘤,感染,神经再生障碍,和
卒中
由于血脑屏障的存在,医生很难进行这种治疗。
科学家们尝试了各种解决办法,但没有一个证明是足够安全或有效的。将化合物直接注入大脑,以及迫使“泄漏”通过屏障的努力,都会带来诸如神经毒性、感染和组织损伤等风险。
研究人员已经研究了“载体”的使用,如单克隆抗体和修饰病毒,这些病毒进入大脑,携带治疗分子。
然而,这种方法伴随着成本和安全问题。科学家还对聚合物、纳米胶囊和纳米粒子的类似用途进行了研究,并取得了一些成功。然而,使这些材料适应这种用途往往是复杂的。
“开门”神经递质
然而,血脑屏障确实允许某些神经递质进入大脑.徐和他的同事们已经开发出一种系统,该系统使用特定种类的神经递质作为穿越屏障的手段,将分子携带到小鼠的大脑中。
这项研究的作者首先将这些神经递质中的一种附着在脂肪或类脂分子上。接下来,他们
掺杂
这些神经递质-脂类化合物,或NT-脂类化合物,合成脂质纳米粒(LNPs).
LNPs是科学家插入治疗分子的小脂泡。科学家们可以将NT-脂类LNPs及其所含的分子静脉注射到血液中。
当lnp到达血脑屏障时,它们的神经递质提供进入,传递
它们携带的分子
直接和安全地进入大脑的神经元和其他细胞。
他的合著者马飞和指出:“它简单、有效,而且可能广泛适用--我们可以修改这种药物的容器,通过添加NT-脂类物质,就像在脑中附加地址标签一样。”
徐实验室的研究人员报告了以下NT-类脂类LNPs的成功传递:
- 两性霉素B,一种小分子抗真菌药物
- 一种τ反义寡核苷酸,它能抑制与.有关的τ蛋白的产生
- 阿尔茨海默病
- 基因编辑蛋白。
该小组能够证实这些有效载荷成功地瞄准了老鼠的大脑。在τ反义寡核苷酸的情况下,他们观察到τ蛋白的减少。
GFP-CRE蛋白是有史以来第一例静脉注射启动的神经细胞基因组编辑.
除了为这项研究测试的物质外,徐还预计科学家们可以利用LNPs向大脑输送各种治疗物质,包括dna和大型酶复合物。
徐说:“我们的方法的强大之处在于它具有极强的通用性和相对非破坏性。”
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