Sci Adv: 利用神經遞質向大腦運送藥物

2020-12-04 生物谷

2020年7月27日訊/生物谷BIOON/---塔夫茨大學工程學院的生物醫學工程師最近開發出微小的基於脂質的納米顆粒，該納米顆粒結合了神經遞質，可幫助將藥物，大分子甚至基因編輯蛋白通過血腦屏障傳遞到小鼠的大腦中。最近發表在《Science Advance》上的這項創新技術可以克服將治療劑輸送到中樞神經系統時遇到的許多當前局限性，並開闢了使用其他本來無法進入大腦的治療劑的可能性。

塔夫茨大學生物醫學工程副教授，該研究的相應作者Qiaobing Xu說：「我們方法的強大之處在於它具有極強的通用性，並且相對無幹擾。我們可以通過將它們包裝到基於脂質的納米顆粒中而無需化學修飾藥物本身來遞送多種分子。我們還可以實現跨血腦屏障的遞送而不會破壞屏障的完整性。」然而，需要更多的研究和臨床試驗來確定這種遞送方法在人體中的有效性和安全性。

血腦屏障由一層排列在大腦血管中的內皮細胞組成，並且僅允許高度選擇的一組分子從血流傳遞到大腦神經元和其他細胞周圍的液體中。安全有效地將治療性分子貨物穿過屏障並進入大腦一直是醫學領域的長期挑戰。


（圖片來源：Www.pixabay.com）

由於難以將小分子藥物和大分子（例如肽和蛋白質）安全地輸送到大腦中，因此神經退行性疾病，腦瘤，腦部感染和中風的治療受到了限制。當前的方法，例如直接注射或破壞屏障等，充滿了風險，包括感染，組織損傷和神經毒性。使用諸如修飾的病毒和單克隆抗體之類的載體將貨物運送到大腦中也存在局限性，包括生產成本和安全性。其他載體，例如納米顆粒，納米膠囊和聚合物可能很複雜。

研究作者基於某些神經遞質具有進入整個大腦所需的化學「護照」的事實，通過將脂質（類脂肪）分子附著到神經遞質上，可以將所得的NT-類脂質摻入脂質納米顆粒（LNP）中-脂質的微小氣泡，可以將其他分子封裝在其中，特別是治療藥物。 LNP可以靜脈注射，並將藥物攜帶到血腦屏障，而NT脂質幫助LNP將藥物攜帶通過屏障。然後，LNP可以與大腦中的神經元和其他細胞融合。

使用具有NT類脂質的LNP，研究人員成功地將一種小分子抗真菌藥「兩性黴素B」遞送到了小鼠的大腦中。此外，作者還嘗試遞送包含Tau反義寡核苷酸的大分子，該寡核苷酸可抑制與阿爾茨海默氏病有關的tau蛋白的產生，以及基因編輯蛋白GFP-Cre。

研究人員觀察到給藥後tau蛋白減少的現象，以及基因編輯蛋白進入神經元的直接證據。

儘管需要更多的研究和臨床試驗，但該遞送方法可能在便利性和中樞神經系統藥物遞送的普遍應用方面取得重大進展。塔夫茨大學的研究人員發現，向許多LNP品種中添加NT-類脂質可以使其滲透血腦屏障。這意味著可以優化LNP的脂質長度和比例，以包裝從小分子到DNA到大酶複合物的不同類型的藥物，然後通過添加NT-脂質來提供相同的血腦屏障通透性。（生物谷 Bioon.com）

資訊出處：Novel drug delivery particles use neurotransmitters as a 'passport' into the brain原始出處：Neurotransmitter-derived lipidoids (NT-lipidoids) for enhanced brain delivery through intravenous injection, Science Advances

2020 July 24. DOI: 10.1126/sciadv.abb4429

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