研究人员开发用于治疗脑部疾病的纳米颗粒给药系统

在小鼠模型中使用递送系统可以导致siRNA前所未有地穿透整个血脑屏障。

技术可能为多种人类神经系统疾病提供潜在的可能。

在过去的几十年里，研究人员已经确定了导致神经退行性疾病的生物途径，并开发了靶向分子药物来靶向它们。然而，将这些发现转化为临床接受的治疗的速度要慢得多，部分原因是科学家们面临着将治疗剂穿过血脑屏障(BBB)进入大脑的挑战。为了促进治疗药物成功输送到大脑，来自布里格姆妇女医院和波士顿儿童医院的生物工程学家、医生和合作者团队创建了一个纳米粒子平台，该平台可以帮助有效治疗身体受伤或感染的小鼠体内的胶囊。完成BBB。在创伤性脑损伤的小鼠模型(TBI)中，他们观察到这种传播系统在大脑中的积累是传统传播方法的三倍，并且在治疗上也非常有效，这可能为治疗各种神经系统疾病开辟了可能性。研究成果发表在《科学进展》上。

先前开发的将TBI送入大脑的治疗方法依赖于头部受到物理损伤后的短时间，此时BBB被暂时破坏。然而，在BBB修复后的几周内，医生缺乏有效给药的工具。

brigham麻醉、围手术期和疼痛医学系纳米医学中心的生物工程助理和通讯作者Nitin Joshi博士说：“通过BBB输送大分子和小分子治疗剂非常困难。”“我们的解决方案是将治疗剂封装到生物相容的纳米颗粒中，这些纳米颗粒具有精确设计的表面特征，可以独立于BBB的状态而有效地转运到大脑中。”

这项技术可以使医生治疗与TBI相关的继发性损伤，这些损伤可能导致阿尔茨海默病、帕金森病和其他神经退行性疾病。一旦BBB被治愈，这种疾病可能会在接下来的几个月和几年内发展。

布里格姆麻醉、围手术期和镇痛医学系联合资深作者杰夫卡尔普博士说：“能够在无炎症的情况下在全血脑屏障中输送药物始终是一个圣杯。”“我们基本上简单的方法适用于许多需要向大脑输送治疗剂的神经系统疾病。”

该研究的资深作者之一、波士顿儿童医院急诊医学系的Rebekah Mannix博士进一步强调，BBB抑制了许多治疗药物向中枢神经系统(CNS)的传递。急慢性疾病。“为这份出版物开发的技术可能允许多种药物的输送，包括抗生素、抗肿瘤药物和神经肽，”她说，“这可能是改变中枢神经系统疾病的游戏规则。”

本研究中使用的治疗药物是一种设计用于抑制tau蛋白表达的小干扰RNA(siRNA)分子，tau蛋白被认为在神经退行性疾病中起关键作用。聚(乳酸-乙醇酸)共聚物(PLGA)是一种可生物降解的生物相容性聚合物，在美国美国食品药品监督管理局批准的几种现有产品中用作纳米颗粒的基本材料。研究人员系统地设计和研究了纳米粒子的表面特性，以最大限度地增加它们在健康小鼠体内对完整BBB的渗透。这导致了一种独特的纳米粒子设计的发现，这种设计可以最大限度地将封装的siRNA转运通过完整的血脑屏障，并显著提高脑细胞的摄取。

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