Как доставить лекарство в мозг?
Сконструирован безвредный вирус, который может доставлять лекарственные препараты в головной мозг
Мозг – сложнейший объект для медикаментозных воздействий. Специальный барьер, называемый гематоэнцефалическим, разделяет кровоток и центральную систему, ведь так важно защитить мозг от неблагоприятных воздействий. Гематоэнцефалический барьер жестко контролирует, что попадает к нейронам мозга: кислород и питательные вещества пропускает, крупные молекулы, микроорганизмы, а также клетки крови – нет. Не удивительно, что 95% лекарств, независимо от того, как они попали в организм – перорально или парентерально – барьер фильтрует, не допуская к мозгу. В обычных условиях это очень ценно – зачем травить нейроны чем попало? Но при различных заболеваниях центральной нервной системы у врачей нет возможности медикаментозно воздействовать на очаг поражения. Речь идет и об онкологических заболеваниях мозга, и о нейродегенеративных, и об инфекционных. Сверлить череп и делать инъекции прямо в мозг – сложное и рискованное дело.
Чтобы проникнуть через гематоэнцефалический барьер, ученые пытаются использовать ультразвук и наночастицы. К сожалению, пока данные методы позволяют «охватить» медикаментами лишь небольшой участок мозга. Однако недавно ученые из Калифорнийского института Технологий добились многообещающих результатов, используя безвредные вирусы.
Читайте также: Доставка лекарств: в нужное место, в нужное время
Вирусы часто рассматриваются как средство доставки лекарств в ткани, так как они отлично умеют проникать в клетки, а внутрь их оболочки можно запаковать что угодно (лекарство, ДНК). Специально для доставки в мозг, ученые использовали адено-ассоциированный вирус: они сконструировали миллионы вариантов с незначительно отличающейся структурой оболочки. Эти вирусы были введены мыши, и спустя неделю был выделен вариант под названием AAV-PHP.B, который успешно проник через гематоэнцефалический барьер в мозг.
Вирус AAV-PHP.B испытали как вектор для генной терапии, то есть исследовали, может ли он доставить в нужные ткани определенный ген и встроить его в ДНК клеток хозяина. Вирус AAV-PHP.B нагрузили геном, ответственным за синтез зеленого флуоресцентного белка (успешное встраивание данного гена легко отследить по зеленой флуоресценции клеток в секционном материале), и он обеспечил доставку и стабильное встраивание гена в нейроны мозга. При этом вирус проник в большинство клеток мозга.
Читайте также: Новые парадигмы классической фармакотерапии
Успешное проникновение вируса AAV-PHP.B через гематоэнцефалический барьер и доставка содержимого оболочки вируса в нейроны мозга позволяет использовать метод для лечения различных неврологических заболеваний. Авторы полагают, что метод подойдет для доставки лекарств не только в ЦНС, но также и в периферические нейроны, например, для лечения нейропатий.
По материалам: scientificamerican.com
На фото: адено-ассоциированный вирус; компьютерная 3D-модель
