Exossomas para entregar tratamentos através da barreira hematoencefálicaEditar
Um grupo da Universidade de Oxford liderado pelo Prof. Matthew Wood afirma que os exossomas podem atravessar a barreira hematoencefálica e entregar siRNAs, oligonucleotídeos antisensos, agentes quimioterápicos e proteínas especificamente aos neurónios depois de os injectar sistemicamente (no sangue). Como estes exossomas são capazes de atravessar a barreira hemato-encefálica, este protocolo pode resolver o problema da má administração de medicamentos ao sistema nervoso central e curar a doença de Alzheimer, Parkinson e câncer cerebral, entre outras doenças. O laboratório foi recentemente premiado com um novo e importante projecto de 30 milhões de euros de 14 instituições académicas, duas empresas de biotecnologia e sete empresas farmacêuticas para traduzir o conceito para a clínica.
Pro-drugsEdit
Este é o processo de disfarçar moléculas medicamente activas com moléculas lipofílicas que lhe permitem atravessar melhor a barreira hemato-encefálica. As drogas podem ser disfarçadas usando mais elementos ou estruturas lipofílicas. Esta forma da droga será inativa por causa das moléculas lipofílicas, mas depois seria ativada, seja pela degradação enzimática ou por algum outro mecanismo de remoção do disfarce lipofílico para liberar a droga em sua forma ativa. Ainda existem alguns grandes inconvenientes para estas pró-drogas. A primeira delas é que o pró-fármaco pode ser capaz de passar através da barreira e depois também passar novamente através da barreira sem nunca libertar o medicamento na sua forma activa. A segunda é que o tamanho destes tipos de moléculas torna ainda difícil a passagem através da barreira hematoencefálica.
Mascaramento do peptídeoEditar
Similiar à idéia de pró-droga, outra forma de mascarar a composição química da droga é mascarando as características de um peptídeo através da combinação com outros grupos moleculares que são mais prováveis de passar através da barreira hematoencefálica. Um exemplo disso é usar uma molécula de colesteril em vez de colesterol que serve para esconder as características hidrossolúveis da droga. Este tipo de máscara, bem como ajuda a atravessar a barreira hemato-encefálica. Também pode funcionar para mascarar o peptídeo da droga a partir de enzimas de decomposição do peptídeo no cérebro. Também pode ser ligada uma molécula “alvo” à droga que a ajuda a passar através da barreira e, uma vez dentro do cérebro, é degradada de tal forma que a droga não pode passar de volta através do cérebro. Uma vez que a droga não consegue passar para trás através da barreira, a droga pode ser concentrada e tornada eficaz para uso terapêutico. No entanto, existem também inconvenientes para isso. Uma vez que a droga está no cérebro, há um ponto em que ela precisa ser degradada para evitar a overdose para o tecido cerebral. Também se a droga não puder passar através da barreira hemato-encefálica, ela compõe as questões de dosagem e monitoramento intenso seria necessário. Para que isso seja eficaz, deve haver um mecanismo para a remoção da forma ativa da droga do tecido cerebral.
Permabilitizantes mediados por receptorEditar
Estes são compostos de droga que aumentam a permeabilidade da barreira hemato-encefálica. Diminuindo a restritividade da barreira, é muito mais fácil conseguir que uma molécula passe através dela. Estes medicamentos aumentam temporariamente a permeabilidade da barreira hemato-encefálica aumentando a pressão osmótica no sangue, o que afrouxa as junções estreitas entre as células endoteliais. Ao afrouxar as junções apertadas, a injeção normal de fármacos através de uma lata pode ter lugar e ser eficaz para entrar no cérebro. Isto deve ser feito num ambiente muito controlado devido ao risco associado a estes fármacos. Primeiro, o cérebro pode ser inundado com moléculas que estão flutuando através da corrente sanguínea que normalmente são bloqueadas pela barreira. Em segundo lugar, quando as junções apertadas se soltam, a homeostase do cérebro também pode ser expulsa, o que pode resultar em convulsões e comprometer a função do cérebro.
NanopartículasEditar
O sistema de administração de drogas mais promissor é o uso de sistemas de administração de nanopartículas, são sistemas onde a droga está ligada a uma nanopartícula capaz de atravessar a barreira hematoencefálica. O composto mais promissor para as nanopartículas é a Albumina de Soro Humano (HSA). Os principais benefícios disto é que as partículas feitas de HSA são bem toleradas sem efeitos secundários graves, assim como os grupos funcionais da albumina podem ser utilizados para modificação da superfície que permite a absorção de células específicas. Estas nanopartículas têm demonstrado atravessar a barreira hemato-encefálica que transporta os medicamentos hospedeiros. Para aumentar a eficácia das nanopartículas, os cientistas estão a tentar revestir as nanopartículas para as tornar mais eficazes a atravessar a barreira hemato-encefálica. Estudos têm demonstrado que “o revestimento excessivo do com polissorbato 80 produziu concentrações de doxorubicina no cérebro de até 6 μg/g após injeção i.v. de 5 mg/kg”, em comparação com nenhum aumento detectável em uma injeção apenas do fármaco ou da nanopartícula não revestida. Esta é uma ciência e tecnologia muito nova, pelo que a eficácia real deste processo não foi totalmente compreendida. Por mais jovem que a pesquisa seja, os resultados são promissores, apontando a nanotecnologia como o caminho a seguir no tratamento de uma variedade de doenças cerebrais.
Ultra-som focalizado de microbolhas carregadoEditar
Microbolhas são pequenas “bolhas” de mono-lípidos que são capazes de passar através da barreira hematoencefálica. Elas formam uma bolha lipofílica que pode facilmente se mover através da barreira. Uma barreira para isso, porém, é que essas microbolhas são bastante grandes, o que impede a sua difusão no cérebro. Isto é neutralizado por uma ultra-sonografia focalizada. O ultra-som aumenta a permeabilidade da barreira hemato-encefálica, causando interferência nas junções estreitas em áreas localizadas. Isto combinado com as microbolhas permite uma área muito específica de difusão para as microbolhas, porque elas só podem se difundir onde o ultra-som está rompendo a barreira. A hipótese e utilidade destas é a possibilidade de carregar uma microbolha com um fármaco ativo para se difundir através da barreira e atingir uma área específica. Existem vários factores importantes para tornar isto uma solução viável para a administração do fármaco. O primeiro é que a micro-bolha carregada não deve ser substancialmente maior do que a bolha descarregada. Isto assegura que a difusão será semelhante e a disrupção do ultra-som será suficiente para induzir a difusão. Um segundo fator que deve ser determinado é a estabilidade da micro-bolha carregada. Isto significa que a droga está totalmente retida na bolha ou que há fuga. Finalmente, deve ser determinado como a droga deve ser liberada da micro-bolha uma vez que ela passe pela barreira hematoencefálica. Estudos têm demonstrado a eficácia deste método para levar drogas para locais específicos do cérebro em modelos animais.