Ultrakleine ‘nanodragers’ kunnen medicijnen in de hersenen brengen

Een Japans onderzoeksteam heeft een cyclisch peptide (een keten van aminozuren) ontwikkeld dat de penetratie van de bloed-hersenbarrière verbetert. Deze barrière is essentieel en voorkomt dat er gevaarlijke stoffen in onze bovenkamer terechtkomen. In sommige gevallen is de barrière echter wat minder handig, het maakt het namelijk verdomd lastig om medicijnen in het brein te krijgen. Het hechten van de peptide aan nanodeeltjes kan ervoor zorgen dat geneesmiddelen gemakkelijker aan de hersenen kunnen worden afgegeven.

Het onderzoeksteam had als doel om een technologie te ontwikkelen waarmee verschillende geneesmiddelen de bloed-hersenbarrière kunnen passeren, zo schrijven zijn in Journal of Controlled Release. In hun zoektocht naar een peptide met de gewenste functie, wendden de onderzoekers zich tot virussen die fagen worden genoemd. Uit een faagbibliotheek met tal aan cyclische peptiden selecteerden zij de faag die de juiste peptide aanmaakte waardoor hij in staat was om de barrière te passeren.

En niet zonder resultaat: het team vond een peptide die de penetratie van fagen bevorderde in zowel menselijke cellen als de cellen van apen en ratten. In aanvullende experimenten hebben de onderzoekers de peptide gekoppeld aan een liposoom. Liposomen zijn kunstmatig gevormde deeltjes die worden gebruikt om een bepaalde inhoud, zoals bijvoorbeeld een geneesmiddel, in individuele cellen te krijgen. Toen het gemodificeerde liposoom in een muis werd geïnjecteerd, kon het 60 minuten later in het breintje gedetecteerd worden. Dit laat zien dat de peptide de penetratie van faag- en liposoom-nanodeeltjes door de bloed-hersenbarrière vergemakkelijkt.

Deltawerken

Professor in Neuro-immunologie Elga de Vries (Amsterdam UMC): 'De bloed-hersenbarrière vormt eigenlijk de deltawerken van het brein en beschermt de hersenen tegen ongewenste binnendringers. Hierdoor worden echter ook veel geneesmiddelen tegengehouden die hun werking in de hersenen moeten verrichten zoals bijvoorbeeld middelen tegen hersentumoren, Alzheimer of epilepsie. Verschillende onderzoeksgroepen zijn al jaren opzoek naar manieren om stoffen over de barrière te krijgen, met wisselend succes.'

De Vries vervolgt: 'De groep van Ohtsuki et al. heeft een nieuwe manier gevonden om het transport van stoffen over de intacte bloed-hersenbarrière te faciliteren door gebruik te maken van zogenaamde cyclische peptiden. Het mooie van deze studie is dat de peptiden geen verstoring van de beschermende werking van de barrière lieten zien. Hoewel het werk nog in meer modellen getest moet worden (bijvoorbeeld tijdens ziekte) is de studie een eerste stap in de goede richting.'

Professor in moleculaire neurobiologie Ulrich Eisel (Rijksuniversiteit Groningen): 'Het voordeel van het gebruik van peptides is dat ze uitermate klein zijn en dus makkelijk aan biologische compounds zoals antilichamen of nanodeeltjes gehecht kunnen worden. Wat vooral indrukwekkend is, is de effectiviteit en snelheid waarmee de deeltjes de bloed-hersenbarrière kunnen passeren. Gezien de noodzaak om ziektes zoals Alzheimer of Parkinson in onze steeds ouder wordende maatschappij te behandelen, zal onderzoek in deze richting meer aandacht krijgen.'