Az új gyógyszeradagoló technológia megváltoztathatja a rák és az Alzheimer-kór kezelését
Az Oregoni Állami Egyetem tudósai olyan nanorészecskéket hoztak létre, amelyek gyulladáscsökkentő gyógyszereket juttatnak át a vér-agy gáton, reményt adva a rákos cachexia[1] és az agyhoz kapcsolódó betegségek, köztük az Alzheimer-kór, a szklerózis multiplex, a Parkinson-kór kezelésére. A megközelítés speciálisan tervezett, rendkívül kicsi, 100 nanométernél kisebb részecskéket használ.
Az egérmodell-tesztelés során ezek a kettős peptid-funkcionalizált polimer nanohordozók sikeresen megcélozták a hipotalamust, és olyan gyógyszert szállítottak, amely blokkolja a gyulladásban részt vevő kulcsfontosságú fehérjét. „Munkánk jelentős áttörést jelent” – mondta Oleh Taratula, az OSU Gyógyszerészeti Főiskola professzora. Az eredményeket az Advanced Healthcare Materials folyóiratban tették közzé.
A hipotalamusz az agy kicsi, de létfontosságú része, amely a thalamus alatt és az agytörzs felett helyezkedik el, és kulcsszerepet játszik a homeosztázis – a test belső egyensúlya – fenntartásában. Szabályozza a testhőmérsékletet, kezeli az alvási ciklusokat, a hormontermelést és az érzelmi reakciókat, valamint szabályozza az éhséget és a szomjúságot.
Ebben a tanulmányban a kutatók kifejezetten a hipotalamuszt vizsgálták, a cachexia-ra koncentrálva, erre a halálos fogyási folyamatra, amely sok betegséggel együttjár, többek között a petefészkek, a gyomor, a tüdő és a hasnyálmirigy rákjával, valamint más krónikus betegségekkel, például veseelégtelenséggel, cisztás fibrózissal, Crohn-betegséggel, rheumatoid arthritissel és HIV-vel.
A rákos cachexiában szenvedők akkor is fogynak, ha esznek, és nem csak a zsírt, hanem az izomtömeget is. A legyengítő szindróma az előrehaladott rákos betegek akár 80% -át is érinti, és az általa sújtott rákos betegek 30% -át megöli. „A hipotalamusz gyulladása kulcsszerepet játszik a betegek étvágyának és anyagcseréjének szabályozási zavarában” – mondta Taratula. „A cachexia előrehaladtával jelentősen és negatívan befolyásolja az életminőséget, a kezelési toleranciát és az általános túlélési esélyeket.” A gyulladáscsökkentő szerek, köztük a kutatásban használt IRAK4-gátlók szisztémás szállítása a hipotalamuszba jelentős kihívásokat jelent, mondta Taratula, elsősorban a vér-agy gát korlátozó jellege miatt.
A vér-agy gát, amelyet gyakran BBB-nek is neveznek, egy védőpajzs, amely elválasztja az agyat a véráramtól. A BBB olyan sejtekből áll, amelyek az agyi ereket bélelik, és szabályozza, hogy milyen anyagok juthatnak el a vérből az agyba. Lehetővé teszi az olyan alapvető tápanyagok, mint az oxigén és a glükóz átjutását, és blokkolja a káros anyagokat, például a méreganyagokat és a kórokozókat, így az agyat megóvja a fertőzésektől és károsodásoktól. Ugyanakkor megakadályozza a terápiás szerek belépését is.
„További nehézség – még akkor is, ha az anyag át tud jutni a BBB-n a hipotalamuszig – a hipotalamuszon belüli telitalálat szükségessége, az aktivált mikroglia sejtek elérése, amelyek a gyulladás kulcsfontosságú közvetítőiként működnek” – mondta Taratula. „Nanohordozóink kettős célzási képességet mutatnak, és a mikrogliába kerülve a gyógyszer felszabadulását az emelkedett intracelluláris glutation szint váltja ki. Először mutattuk be, hogy a nanohordozók sikeresen képesek IRAK4-gátlót juttatni a rákos cachexiában szenvedő egerek hipotalamuszába.”
A tudósok a hipotalamusz kulcsfontosságú gyulladásos markereinek jelentős csökkenését figyelték meg, és a nanohordozók a táplálékbevitel 94% -os növekedéséhez vezettek, és jelentősen megőrizték a testtömeget és az izomtömeget. A következmények messze túlmutatnak a rákos cachexián – tette hozzá Taratula. „A nanoplatform azon képessége, hogy terápiás anyagokat szállítson a BBB-n keresztül, és megcélozza a mikrogliákat, új lehetőségeket nyit meg az agyi gyulladás által jellemzett neurológiai állapotok kezelésében, beleértve az Alzheimer-kórt és a szklerózis multiplexet” – mondta.
[1] Olyan állapot, amelyet a testsúly több mint 10%-os csökkenése jellemez, beleértve az izomtömeg és a zsír elvesztését, olyan személynél, aki nem próbál fogyni. Egyes kachexiában szenvedő embereknél hasmenés vagy gyengeség és láz is előfordulhat, amely legalább 30 napja tart.