Wissenschaftler haben eine Methode zur Verwendung von Nanopartikeln entwickelt, um Medikamente zur Behandlung neurodegenerativer Erkrankungen wie Alzheimer und Parkinson an das Gehirn zu liefern. Sie haben gezeigt, dass ihre Methode sowohl in kultivierten Zellen als auch in Zebrafischen funktioniert.
Die größte Hürde bei der Behandlung neurodegenerativer Erkrankungen ist die Blut-Hirn-Schranke (BBB), eine Grenze, die das Gehirn vor potenziell schädlichen Substanzen im Blut schützen soll. Nur bestimmte Dinge können die BHS passieren:Krankheitserreger, Antikörper und große Moleküle werden blockiert, und nur bestimmte Antibiotika können passieren. Glucose kann es passieren, aber nur mit Hilfe eines bestimmten Transportproteins.
„Die Blut-Hirn-Schranke filtert Schadstoffe heraus, um zu verhindern, dass sie ungehindert das Gehirn erreichen. Dieselbe Barriere blockiert aber auch den Durchgang von Medikamenten“, erklärt der Pharmakologe Professor Charles Ramassamy, Inhaber des Louise and André Charron Research Chair on Alzheimer.
Normalerweise werden neurodegenerative Erkrankungen behandelt, indem hohe Dosen eines Medikaments verabreicht werden, so dass eine kleine Menge die Barriere überwinden kann. Dies hinterlässt jedoch eine große Menge im Blut, was zu erheblichen Nebenwirkungen führen kann.
Forschern des Institut national de la recherche scientifique in Kanada ist es gelungen, Nanopartikel herzustellen, die die BBB passieren können. Sie stellten die Partikel aus Polymilchsäure her, einem im Körper leicht abbaubaren Biokunststoff, und kapselten sie mit der Verbindung Polyethylenglykol ein.
„Eine Schicht aus Polyethylenglykol (PEG) bedeckt diese Nanopartikel und macht sie für das Immunsystem unsichtbar, sodass sie länger im Blutkreislauf zirkulieren können“, erklärt Prof. Ramassamy.
Die Verkapselung von Arzneimitteln auf diese Weise könnte bedeuten, dass Patienten viel geringere Dosen einnehmen könnten, was die Effizienz erhöht und das Risiko von Nebenwirkungen verringert.
Die Forscher testeten ihre Methode an kultivierten Zellen und dann an Zebrafischen. „Diese Art bietet mehrere Vorteile. Ihre Blut-Hirn-Schranke ähnelt der des Menschen und ihre durchsichtige Haut macht es möglich, die Verteilung der Nanopartikel fast in Echtzeit zu sehen“, sagt Prof. Ramassamy.