Esosomi per consegnare trattamenti attraverso la barriera emato-encefalicaModifica

Un gruppo dell’Università di Oxford guidato dal Prof. Matthew Wood sostiene che gli esosomi possono attraversare la barriera emato-encefalica e consegnare siRNA, oligonucleotidi antisenso, agenti chemioterapici e proteine specificamente ai neuroni dopo averli iniettati sistemicamente (nel sangue). Poiché questi esosomi sono in grado di attraversare la barriera emato-encefalica, questo protocollo potrebbe risolvere il problema della scarsa consegna di farmaci al sistema nervoso centrale e curare l’Alzheimer, il morbo di Parkinson e il cancro al cervello, tra le altre malattie. Il laboratorio è stato recentemente premiato con un nuovo importante progetto da 30 milioni di euro che porta gli esperti di 14 istituzioni accademiche, due aziende biotecnologiche e sette aziende farmaceutiche a tradurre il concetto alla clinica.

Pro-drugsEdit

Questo è il processo di camuffare le molecole medicamente attive con molecole lipofile che gli permettono di intrufolarsi meglio attraverso la barriera emato-encefalica. I farmaci possono essere mascherati usando elementi o strutture più lipofili. Questa forma del farmaco sarà inattiva a causa delle molecole lipofile, ma poi verrebbe attivata, tramite degradazione enzimatica o qualche altro meccanismo di rimozione del travestimento lipofilo per rilasciare il farmaco nella sua forma attiva. Ci sono ancora alcuni grossi svantaggi in questi pro-farmaci. Il primo dei quali è che il pro-farmaco può essere in grado di passare attraverso la barriera e poi anche ri-passare attraverso la barriera senza mai rilasciare il farmaco nella sua forma attiva. Il secondo è la dimensione pura di questi tipi di molecole rende ancora difficile passare attraverso la barriera emato-encefalica.

Mascheramento del peptideModifica

Simile all’idea dei pro-farmaci, un altro modo di mascherare la composizione chimica dei farmaci è mascherare le caratteristiche di un peptide combinandosi con altri gruppi molecolari che hanno più probabilità di passare attraverso la barriera emato-encefalica. Un esempio di questo è l’uso di una molecola di colesterolo al posto del colesterolo che serve a nascondere le caratteristiche idrosolubili del farmaco. Questo tipo di mascheramento oltre a favorire l’attraversamento della barriera emato-encefalica. Può anche funzionare per mascherare il peptide del farmaco dagli enzimi di degradazione dei peptidi nel cervello Anche una molecola “targetor” potrebbe essere attaccata al farmaco che lo aiuta a passare attraverso la barriera e poi una volta dentro il cervello, viene degradato in modo tale che il farmaco non può passare indietro attraverso il cervello. Una volta che il farmaco non può passare attraverso la barriera, può essere concentrato e reso efficace per uso terapeutico. Tuttavia esistono anche degli svantaggi. Una volta che il farmaco è nel cervello c’è un punto in cui deve essere degradato per prevenire il sovradosaggio del tessuto cerebrale. Inoltre, se il farmaco non può passare attraverso la barriera emato-encefalica, si aggrava il problema del dosaggio e sarebbe necessario un intenso monitoraggio. Perché questo sia efficace ci deve essere un meccanismo per la rimozione della forma attiva del farmaco dal tessuto cerebrale.

Receptor-mediated permabilitizersEdit

Sono composti di droga che aumentano la permeabilità della barriera emato-encefalica. Diminuendo la restrittività della barriera, è molto più facile far passare una molecola attraverso di essa. Questi farmaci aumentano temporaneamente la permeabilità della barriera emato-encefalica aumentando la pressione osmotica nel sangue che allenta le giunzioni strette tra le cellule endoteliali. Allentando le giunzioni strette l’iniezione normale di farmaci attraverso un può avvenire ed essere efficace per entrare nel cervello. Questo deve essere fatto in un ambiente molto controllato a causa del rischio associato a questi farmaci. In primo luogo, il cervello può essere inondato da molecole che galleggiano nel flusso sanguigno e che di solito sono bloccate dalla barriera. In secondo luogo, quando le giunzioni strette si allentano, l’omeostasi del cervello può anche essere buttata fuori che può provocare convulsioni e la funzione compromessa del cervello.

NanoparticelleModifica

Il sistema di consegna dei farmaci più promettente sta usando sistemi di consegna delle nanoparticelle, questi sono sistemi dove il farmaco è legato a una nanoparticella capace di attraversare la barriera emato-encefalica. Il composto più promettente per le nanoparticelle è l’albumina di siero umano (HSA). I principali vantaggi sono che le particelle fatte di HSA sono ben tollerate senza gravi effetti collaterali, così come i gruppi funzionali dell’albumina possono essere utilizzati per la modifica della superficie che permette l’assorbimento specifico delle cellule. Queste nanoparticelle hanno dimostrato di attraversare la barriera emato-encefalica trasportando farmaci ospiti. Per migliorare l’efficacia delle nanoparticelle, gli scienziati stanno cercando di rivestire le nanoparticelle per renderle più efficaci per attraversare la barriera emato-encefalica. Gli studi hanno dimostrato che “il rivestimento del con polisorbato 80 ha prodotto concentrazioni di doxorubicina nel cervello fino a 6 μg/g dopo l’iniezione i.v. di 5 mg/kg” rispetto a nessun aumento rilevabile in un’iniezione del solo farmaco o la nanoparticella non rivestita. Questa è una scienza e una tecnologia molto nuova, quindi la reale efficacia di questo processo non è stata pienamente compresa. Tuttavia la ricerca è giovane, i risultati sono promettenti indicando la nanotecnologia come la strada da percorrere nel trattamento di una varietà di malattie del cervello.

Caricato microbolle-enhanced focused ultrasoundEdit

Microbolle sono piccole “bolle” di mono-lipidi che sono in grado di passare attraverso la barriera emato-encefalica. Formano una bolla lipofila che può facilmente muoversi attraverso la barriera. Una barriera a questo però è che queste microbolle sono piuttosto grandi, il che impedisce la loro diffusione nel cervello. Questo viene contrastato da un ultrasuono focalizzato. Gli ultrasuoni aumentano la permeabilità della barriera emato-encefalica causando interferenze nelle giunzioni strette in aree localizzate. Questo combinato con le microbolle permette un’area di diffusione molto specifica per le microbolle, perché possono diffondersi solo dove gli ultrasuoni stanno interrompendo la barriera. L’ipotesi e l’utilità di questi è la possibilità di caricare una microbolla con un farmaco attivo per diffondere attraverso la barriera e mirare a un’area specifica. Ci sono diversi fattori importanti per rendere questa una soluzione praticabile per la consegna del farmaco. Il primo è che la microbolla caricata non deve essere sostanzialmente maggiore della bolla non caricata. Questo assicura che la diffusione sarà simile e la perturbazione ad ultrasuoni sarà sufficiente per indurre la diffusione. Un secondo fattore che deve essere determinato è la stabilità della microbolla caricata. Questo significa che il farmaco è completamente trattenuto nella bolla o c’è una perdita. Infine, deve essere determinato come il farmaco deve essere rilasciato dalla microbolla una volta che passa attraverso la barriera emato-encefalica. Gli studi hanno dimostrato l’efficacia di questo metodo per ottenere farmaci in siti specifici nel cervello in modelli animali.