Exosomy k doručování léčby přes hematoencefalickou bariéruEdit
Skupina z Oxfordské univerzity vedená profesorem Matthewem Woodem tvrdí, že exosomy mohou překonat hematoencefalickou bariéru a po systémovém podání (do krve) doručit siRNA, antisense oligonukleotidy, chemoterapeutika a proteiny specificky do neuronů. Protože tyto exozomy jsou schopny překonat hematoencefalickou bariéru, mohl by tento protokol vyřešit problém špatného doručování léků do centrálního nervového systému a léčit mimo jiné Alzheimerovu a Parkinsonovu chorobu a rakovinu mozku. Laboratoř nedávno získala nový významný projekt v hodnotě 30 milionů eur, který vede odborníky ze 14 akademických institucí, dvou biotechnologických společností a sedmi farmaceutických firem, aby tento koncept převedli na kliniku.
Pro-drugsEdit
Jedná se o proces maskování léčivých účinných molekul lipofilními molekulami, které jim umožní lépe proklouznout přes hematoencefalickou bariéru. Léčiva lze maskovat pomocí více lipofilních prvků nebo struktur. Tato forma léčiva bude kvůli lipofilním molekulám neaktivní, ale pak by se aktivovala, a to buď enzymovou degradací, nebo jiným mechanismem pro odstranění lipofilního maskování, aby se léčivo uvolnilo do své aktivní formy. Tyto proléčivé látky mají stále některé zásadní nevýhody. První z nich je, že proléčivo může být schopno projít bariérou a poté také znovu projít bariérou, aniž by se léčivo kdy uvolnilo ve své aktivní formě. Druhou je samotná velikost těchto typů molekul, která stále ztěžuje průchod hematoencefalickou bariérou.
Maskování peptidůUpravit
Podobně jako u proléčiv je dalším způsobem maskování chemického složení léčiv maskování vlastností peptidu spojením s jinými molekulárními skupinami, které s větší pravděpodobností projdou hematoencefalickou bariérou. Příkladem je použití molekuly cholesterolu místo cholesterolu, která slouží k zakrytí vlastností léčiva rozpustného ve vodě. Tento typ maskování stejně jako pomoc při průchodu hematoencefalickou bariérou. Může také fungovat jako maskování peptidu léčiva před enzymy rozkládajícími peptidy v mozku K léčivu by také mohla být připojena molekula „targetoru“, která mu pomůže projít bariérou a poté, co se dostane dovnitř mozku, je rozložena takovým způsobem, že léčivo nemůže projít zpět mozkem. Jakmile léčivo nemůže projít zpět bariérou, může být koncentrováno a učiněno účinným pro terapeutické použití. Tento postup má však i své nevýhody. Jakmile je droga v mozku, existuje bod, kdy musí být rozložena, aby se zabránilo předávkování mozkové tkáně. Také pokud droga nemůže projít zpět přes hematoencefalickou bariéru, umocňuje to problémy s dávkováním a bylo by nutné intenzivní monitorování. Aby to bylo účinné, musí existovat mechanismus pro odstranění aktivní formy léčiva z mozkové tkáně.
Permabilitizátory zprostředkované receptoryUpravit
Jedná se o sloučeniny léčiv, které zvyšují propustnost hematoencefalické bariéry. Tím, že se sníží restriktivita bariéry, je mnohem snazší, aby jí molekula prošla. Tyto léky dočasně zvyšují propustnost hematoencefalické bariéry tím, že zvyšují osmotický tlak v krvi, který uvolňuje těsné spoje mezi endotelovými buňkami. Uvolněním těsných spojů může dojít k normálnímu vstřikování léků do mozku a k jejich účinnému průniku. To se musí provádět ve velmi kontrolovaném prostředí kvůli riziku spojenému s těmito léky. Za prvé, mozek může být zaplaven molekulami, které proplouvají krevním řečištěm a které jsou obvykle blokovány bariérou. Za druhé, když se těsné spoje uvolní, může dojít také k narušení homeostázy mozku, což může mít za následek záchvaty a zhoršení funkce mozku.
NanočásticeEdit
Nejslibnějším systémem podávání léčiv je použití systémů podávání nanočástic, což jsou systémy, kde je léčivo vázáno na nanočástici schopnou překonat hematoencefalickou bariéru. Nejslibnější sloučeninou pro nanočástice je lidský sérový albumin (HSA). Hlavní výhodou je, že částice vyrobené z HSA jsou dobře snášeny bez závažných vedlejších účinků a že funkční skupiny albuminu lze využít k povrchové modifikaci, která umožňuje specifické vychytávání buňkami. Bylo prokázáno, že tyto nanočástice překonávají hematoencefalickou bariéru a přenášejí hostitelská léčiva. Pro zvýšení účinnosti nanočástic se vědci snaží nanočástice potahovat, aby účinněji překonávaly hematoencefalickou bariéru. Studie ukázaly, že „po potažení polysorbátem 80 dosáhly koncentrace doxorubicinu v mozku až 6 μg/g po i.v. injekci 5 mg/kg“ ve srovnání s nezjistitelným zvýšením při injekci samotného léčiva nebo nepotažené nanočástice. Jedná se o velmi novou vědu a technologii, takže skutečná účinnost tohoto procesu nebyla plně pochopena. Jakkoli je výzkum mladý, výsledky jsou slibné a ukazují na nanotechnologii jako na cestu vpřed v léčbě různých mozkových onemocnění.
Naložené mikrobubliny zesílené fokusovaným ultrazvukemEdit
Mikrobubliny jsou malé „bubliny“ z monolipidů, které jsou schopny procházet přes hematoencefalickou bariéru. Vytvářejí lipofilní bubliny, které mohou snadno procházet bariérou. Jednou z překážek však je, že tyto mikrobubliny jsou poměrně velké, což brání jejich difúzi do mozku. Proti tomu působí fokusovaný ultrazvuk. Ultrazvuk zvyšuje propustnost hematoencefalické bariéry tím, že způsobuje narušení těsných spojů v lokalizovaných oblastech. To v kombinaci s mikrobublinami umožňuje velmi specifickou oblast difuze mikrobublin, protože ty mohou difundovat pouze tam, kde ultrazvuk narušuje bariéru. Jejich hypotéza a užitečnost spočívá v možnosti zatížit mikrobublinu aktivním léčivem, které bude difundovat přes bariéru a bude cílit na konkrétní oblast. Existuje několik důležitých faktorů, díky nimž je toto řešení pro podávání léčiv životaschopné. Prvním je, že naložená mikrobublina nesmí být podstatně větší než nenaložená bublina. To zajistí, že difúze bude podobná a narušení ultrazvukem bude dostatečné k vyvolání difuze. Druhým faktorem, který je třeba určit, je stabilita naložené mikrobubliny. To znamená, zda je léčivo v bublině plně zadrženo, nebo zda dochází k jeho úniku. A konečně je třeba určit, jak se bude léčivo z mikrobubliny uvolňovat, jakmile projde hematoencefalickou bariérou. Studie prokázaly na zvířecích modelech účinnost této metody, jak dostat léčiva do konkrétních míst v mozku.