Ученые из Пенсильванского университета с помощью модификации липидных наночастиц (ЛНЧ) — революционной технологии, лежащей в основе вакцин мРНК от COVID-19 — смогли не только преодолеть гематоэнцефалический барьер (ГЭБ), но и воздействовать на определенные клетки, включая нейроны.
Этот подход позволит разработать новые методы лечения нейродегенеративных заболеваний, таких как болезнь Паркинсона и Альцгеймера.
Результаты исследования были опубликованы в журнале Nano Letters. В ходе исследования было показано, что пептиды позволяют наночастицам прицельно доставлять мРНК в клетки эндотелия кровеносных сосудов, а также в нервные клетки.
Такая возможность прицельной доставки мРНК в определенные типы клеток имеет ключевое значение в лечении нейродегенеративных заболеваний. В ранее проведенной работе ученые обнаружили, что наночастицы могут преодолевать ГЭБ и доставлять мРНК в мозг, но не проводился контроль того, на какие клетки они нацелены.
Как известно, преодолеть ГЭБ достаточно сложно, так как эта структура в ходе эволюции стала настоящим барьером, не пропускающим чужеродные молекулы, опасные вещества и даже большинство лекарств. Но определенные формы ЛНЧ, которые частично состоят из жирорастворимых молекул, могут проникать в мозг.
До последнего времени нацеливание на определенные органы- мишени проводилось с использованием антител и наночастиц.
Но антитела имеют большой размер, так как состоят из сотен аминокислот, а пептиды имеют в составе лишь несколько десятков аминокислот. Такие размеры пептидов позволяют размещать их в больших количествах на LNP, и производство их значительно дешевле. Кроме того, пептиды гораздо реже, чем антитела, вызывают нежелательные иммунные реакции.
Пептиды обратили на себя внимание ученых в ходе изучения вакцин от бешенства и механизма проникновения вируса бешенства в головной мозг. Оказалось, что вирус бешенства имеет гликопротеин, который и позволяет проникнуть через ГЭБ. Для подтверждения того, что пептиды прилипают к ЛНЧ, ученые провели исследование на животных моделях.
Ученые планируют продолжить исследования для того, чтобы определить, на какие нейроны необходимо воздействовать, чтобы снизить симптомы или полностью вылечить неврологические состояния.
