Exozomii pot livra tratamente prin bariera hemato-encefalicăEdit

Un grup de la Universitatea din Oxford condus de profesorul Matthew Wood susține că exozomii pot traversa bariera hemato-encefalică și pot livra siARN-uri, oligonucleotide antisens, agenți chimioterapeutici și proteine în mod specific neuronilor după ce au fost injectați pe cale sistemică (în sânge). Deoarece acești exosomi sunt capabili să traverseze bariera hemato-encefalică, acest protocol ar putea rezolva problema administrării deficitare a medicamentelor în sistemul nervos central și ar putea vindeca Alzheimer, boala Parkinson și cancerul cerebral, printre alte boli. Laboratorul a primit recent un nou proiect major, în valoare de 30 de milioane de euro, care conduce experți din 14 instituții academice, două companii de biotehnologie și șapte companii farmaceutice pentru a transpune conceptul în clinică.

Pro-droguriEdit

Este vorba de procesul de deghizare a moleculelor active din punct de vedere medical cu molecule lipofile care îi permit să se strecoare mai bine prin bariera hemato-encefalică. Medicamentele pot fi deghizate cu ajutorul unor elemente sau structuri mai lipofile. Această formă a medicamentului va fi inactivă din cauza moleculelor lipofile, dar apoi va fi activată, fie prin degradare enzimatică, fie printr-un alt mecanism de îndepărtare a deghizării lipofile pentru a elibera medicamentul în forma sa activă. Există încă unele dezavantaje majore ale acestor pro-droguri. Primul dintre ele este acela că pro-drogul poate fi capabil să treacă prin barieră și apoi să treacă din nou prin barieră fără a elibera vreodată medicamentul în forma sa activă. Al doilea este faptul că dimensiunea pur și simplu a acestor tipuri de molecule face încă dificilă trecerea prin bariera hemato-encefalică.

Mascarea peptidelorEdit

Similară ideii de pro-droguri, o altă modalitate de a masca compoziția chimică a medicamentelor este prin mascarea caracteristicilor unei peptide prin combinarea cu alte grupuri moleculare care au mai multe șanse de a trece prin bariera hemato-encefalică. Un exemplu în acest sens este utilizarea unei molecule de colesteril în locul colesterolului, care are rolul de a ascunde caracteristicile hidrosolubile ale medicamentului. Acest tip de mascare, precum și ajutorul în traversarea barierei hemato-encefalice. De asemenea, poate funcționa pentru a masca peptida medicamentului față de enzimele de degradare a peptidelor din creier De asemenea, o moleculă „țintaor” ar putea fi atașată medicamentului care îl ajută să treacă prin barieră și apoi, odată intrat în creier, este degradată în așa fel încât medicamentul nu poate trece înapoi prin creier. Odată ce medicamentul nu mai poate trece înapoi prin barieră, acesta poate fi concentrat și eficientizat pentru utilizare terapeutică. Cu toate acestea, există și dezavantaje în acest sens. Odată ce medicamentul se află în creier, există un punct în care trebuie să fie degradat pentru a preveni supradozajul la nivelul țesutului cerebral. De asemenea, dacă medicamentul nu poate trece înapoi prin bariera hemato-encefalică, se agravează problemele legate de dozare și ar fi necesară o monitorizare intensă. Pentru ca acest lucru să fie eficient, trebuie să existe un mecanism de eliminare a formei active a medicamentului din țesutul cerebral.

Permabilizatori mediați de receptoriEdit

Eștia sunt compuși medicamentoși care cresc permeabilitatea barierei hemato-encefalice. Prin diminuarea restrictivității barierei, este mult mai ușor ca o moleculă să treacă prin ea. Aceste medicamente cresc temporar permeabilitatea barierei hemato-encefalice prin creșterea presiunii osmotice din sânge, care slăbește joncțiunile strânse dintre celulele endoteliale. Prin slăbirea joncțiunilor strânse, injectarea normală a medicamentelor prin intermediul unei poate avea loc și poate pătrunde eficient în creier. Acest lucru trebuie să se facă într-un mediu foarte controlat din cauza riscului asociat cu aceste medicamente. În primul rând, creierul poate fi inundat cu molecule care plutesc prin fluxul sanguin și care sunt de obicei blocate de barieră. În al doilea rând, atunci când joncțiunile strânse se slăbesc, homeostazia creierului poate fi, de asemenea, dată peste cap, ceea ce poate duce la convulsii și la compromiterea funcției creierului.

NanoparticuleEdit

Cel mai promițător sistem de eliberare a medicamentelor este utilizarea sistemelor de eliberare a nanoparticulelor, acestea sunt sisteme în care medicamentul este legat de o nanoparticulă capabilă să traverseze bariera hemato-encefalică. Cel mai promițător compus pentru nanoparticule este albumina serică umană (HSA). Principalele beneficii ale acesteia sunt faptul că particulele realizate din HSA sunt bine tolerate, fără efecte secundare grave, precum și faptul că grupările funcționale ale albuminei pot fi utilizate pentru modificarea suprafeței, ceea ce permite o absorbție celulară specifică. S-a demonstrat că aceste nanoparticule traversează bariera hemato-encefalică transportând medicamente gazdă. Pentru a spori eficiența nanoparticulelor, oamenii de știință încearcă să acopere nanoparticulele pentru a le face mai eficiente în traversarea barierei hemato-encefalice. Studiile au arătat că „acoperirea cu polisorbat 80 a dus la concentrații de doxorubicină în creier de până la 6 μg/g după o injecție i.v. de 5 mg/kg”, în comparație cu o injecție a medicamentului singur sau a nanoparticulei neacoperite, care nu a înregistrat nicio creștere detectabilă. Aceasta este o știință și o tehnologie foarte nouă, astfel încât eficacitatea reală a acestui proces nu a fost pe deplin înțeleasă. Oricât de tânără este cercetarea, rezultatele sunt promițătoare, indicând nanotehnologia ca fiind calea de urmat în tratarea unei varietăți de boli ale creierului.

Microbule încărcate cu ultrasunete focalizate îmbunătățite cu microbuleEdit

Microbulele sunt „bule” mici de mono-lipide care sunt capabile să treacă prin bariera hemato-encefalică. Ele formează o bulă lipofilă care se poate deplasa cu ușurință prin barieră. O barieră în acest sens este însă faptul că aceste microbulle sunt destul de mari, ceea ce împiedică difuzarea lor în creier. Acest lucru este contracarat de un ultrasunete focalizat. Ultrasunetele cresc permeabilitatea barierei hemato-encefalice, provocând interferențe în joncțiunile strânse în zone localizate. Acest lucru, combinat cu microbulile, permite o zonă foarte specifică de difuzie a microbulilor, deoarece acestea pot difuza doar acolo unde ultrasunetele perturbă bariera. Ipoteza și utilitatea acestora constă în posibilitatea de a încărca o microbulă cu un medicament activ pentru a difuza prin barieră și a viza o zonă specifică. Există mai mulți factori importanți care fac din aceasta o soluție viabilă pentru administrarea de medicamente. Primul este că microbulă încărcată nu trebuie să fie substanțial mai mare decât bula neîncărcată. Acest lucru asigură că difuzia va fi similară și că întreruperea cu ultrasunete va fi suficientă pentru a induce difuzia. Un al doilea factor care trebuie determinat este stabilitatea microbullei încărcate. Aceasta înseamnă că medicamentul este reținut în totalitate în bulă sau există scurgeri. În cele din urmă, trebuie să se stabilească modul în care medicamentul va fi eliberat din microbulă odată ce trece prin bariera hemato-encefalică. Studiile au demonstrat eficacitatea acestei metode pentru a face ca medicamentele să ajungă în locuri specifice din creier pe modele animale.

.