科學(xué)家認(rèn)為他們正處于突破血腦屏障的邊緣

人腦是人體最受保護(hù)的器官，這是有充分理由的。

為了保護(hù)我們身體的“控制中心”免受病原體和毒素的侵害，大腦和脊髓被特權(quán)排除在身體其他部位之外。

但這座象牙塔也對(duì)醫(yī)學(xué)構(gòu)成了重大障礙。

如今，幾乎所有的大分子藥物和超過98%的小分子藥物在人體血液中，由于被稱為血腦屏障.

科學(xué)家們表示，他們現(xiàn)在比以往任何時(shí)候都更接近走私重要的治療方法。

賓夕法尼亞大學(xué)（University of Pennsylvania）的研究人員在實(shí)驗(yàn)室中建立了一個(gè)簡(jiǎn)單的血腦屏障模型，使他們能夠測(cè)試最好的藥物轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白。

具體來說，該團(tuán)隊(duì)正在研究脂溶性“包裝”的遞送，稱為脂質(zhì)納米顆粒，它可以穿過血腦屏障并攜帶蛋白質(zhì)。抗體，甚至信使RNA。

這種脂質(zhì)包裝是什么允許 mRNA 疫苗為新型冠狀病毒肺炎（COVID-19）也進(jìn)入人體的細(xì)胞。

mRNA療法在治療神經(jīng)系統(tǒng)疾病方面具有巨大的潛力，因?yàn)槔碚撋纤鼈兛梢杂脕硖鎿Q大腦中缺失的蛋白質(zhì)或編輯有缺陷的基因。但首先，我們必須把它們帶到那里。

“我們的模型在穿過血腦屏障方面比其他模型表現(xiàn)得更好，并幫助我們識(shí)別了我們后來在未來模型中驗(yàn)證的器官特異性顆粒。解釋生物工程師邁克爾·米切爾（Michael Mitchell）。

“這是一個(gè)令人興奮的概念證明，無疑將為治療創(chuàng)傷性腦損傷、中風(fēng)和阿爾茨海默氏癥."

這種治療是迫切需要的。不包括治療情感障礙的藥物，如抗抑郁藥，一些估計(jì)提示在所有可用藥物中，只有百分之一在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中具有活性。

為了繞過血腦屏障，一些藥物直接注射到大腦中，但這種手術(shù)具有很強(qiáng)的侵入性，藥物不易擴(kuò)散到整個(gè)器官，限制了其治療范圍。

2015年科學(xué)家使用聲波讓化療藥物首次通過血腦屏障，推動(dòng)正在進(jìn)行的臨床試驗(yàn)。但這項(xiàng)最新研究采用了不同的方法。

多年來，科學(xué)家們一直在研究脂質(zhì)納米顆粒及其將藥物輸送到大腦的能力，但以前的模型無法測(cè)量實(shí)際有多少mRNA進(jìn)入中樞神經(jīng)系統(tǒng)。

“我花了幾個(gè)月的時(shí)間弄清楚這個(gè)新設(shè)備的最佳條件體外研究系統(tǒng)，包括使用哪些細(xì)胞生長(zhǎng)條件和熒光報(bào)告基因。解釋生物工程師艾米麗·韓（Emily Han）。

“一旦穩(wěn)健，我們篩選了我們的脂質(zhì)納米顆粒庫，并在動(dòng)物模型上進(jìn)行了測(cè)試。

在研究小組在實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)皿中測(cè)試的14種脂質(zhì)納米顆粒中，有5種被選中用于在活體小鼠中進(jìn)一步分析。

這些標(biāo)有熒光標(biāo)記物的藥物“包裝”顯示出跨血腦屏障的高轉(zhuǎn)運(yùn)率。

當(dāng)注射到小鼠的血液中時(shí)，一些藥物在腦細(xì)胞中產(chǎn)生了生物發(fā)光信號(hào)，科學(xué)家可以在六個(gè)小時(shí)后讀取該信號(hào)。

盡管如此，雖然一些脂質(zhì)納米顆粒設(shè)法穿過血腦屏障，但并非所有藥物都能真正進(jìn)入腦細(xì)胞。

這表明研究人員需要挑剔他們?yōu)槲磥淼难芯窟x擇哪些藥物載體。

作者希望他們的新體外研究該模型將幫助科學(xué)家確定最佳候選藥物，指導(dǎo)腦靶向治療的未來發(fā)展。

“此外，”賓夕法尼亞大學(xué)的團(tuán)隊(duì)增加，“該平臺(tái)可以重新設(shè)計(jì)，用于研究脂質(zhì)納米顆粒遞送至其他生物屏障，如血液胎盤屏障，研究妊娠相關(guān)疾病，以及血液視網(wǎng)膜屏障，研究視網(wǎng)膜疾病。

該研究發(fā)表在納米字母.

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