Исследователи обнаружили новый метод доставки лекарств в мозг

Исследователи из Медицинского центра Университета Рочестера (URMC) обнаружили потенциально новый подход к более эффективному использованию терапевтических средств для мозга. Исследование может иметь положительные последствия для лечения широкого спектра заболеваний, включая болезни Альцгеймера, Паркинсона, БАС и рак мозга, пишет ScienceDaily.

«Улучшение доставки лекарств в центральную нервную систему представляет собой серьезную клиническую проблему», - сказал Майкен Недергард, доктор медицинских наук, со-директор Центра трансляционной нейромедицины Университета Рочестера и автор статьи, которая выходит в журнале JCI Insight . «Результаты этого исследования показывают, что система удаления отходов головного мозга может быть использована для быстрого и эффективного транспорта лекарств в мозг».

Многие перспективные методы лечения заболеваний центральной нервной системы потерпели неудачу в клинических испытаниях из-за трудности доставки достаточного количества лекарств в мозг, чтобы быть эффективными. Это связано с тем, что мозг поддерживает собственную замкнутую среду, которая защищена сложной системой молекулярных шлюзов, называемой гематоэнцефалическим барьером, которая жестко контролирует то, что может входить и выходить из мозга.

Важным примером этой проблемы является попытка использовать антитела для лечения нарастания бета-бляшек амилоида, которые накапливаются в мозгу людей с болезнью Альцгеймера. Поскольку антитела обычно вводят внутривенно, входу этих больших белков в мозг препятствует гематоэнцефалический барьер, и, как результат, считается, что только два процента фактически входят в орган.

Новое исследование использовало силу глифной системы - уникального процесса удаления отходов в мозге. Она состоит из системы водопровода, которая контактирует с кровеносными сосудами мозга и насосами мозговой спинной жидкости (CSF) через ткань мозга, смывая отходы. Исследования доктора Недергарда, который первый обнаружил данную систему в 2012 году, также показали, что глифная система работает прежде всего во время сна, и может быть ключевым игроком в таких заболеваниях, как болезнь Альцгеймера. Она нарушается после травматической черепно-мозговой травмы.

В своей работе исследователи использовали механику глифной системы для доставки лекарств глубоко в мозг. В экспериментах, которые проводились на мышах, исследователи вводили антитела непосредственно в CSF. Затем они вводили животным гипертонический солевой раствор, часто применяемый для снижения внутричерепного давления у пациентов с травмами головного мозга. Солевой раствор запускает ионный дисбаланс, который выталкивает CSF из мозга. Когда это происходит, новый CSF, полученный глифной системой, течет, чтобы занять свое место, перенося антитела с ним в ткань мозга. Исследователи разработали новую систему визуализации, настроив макроскоп на неинвазивное наблюдение за пролиферацией антител в мозг животных.

Ученые полагают, что этот метод может быть использован не только для доставки в мозг больших белков, таких как антитела, но также и небольших молекул и вирусов, используемых для генной терапии.