Als Experten für Pharmakologie und Nanotechnologie haben Wissenschaftler des Institut national de la recherche scientifique (INRS) in Kanada eine innovative Methode entwickelt. Sie nutzen Nanopartikel, um Medikamente gezielt gegen neurodegenerative Erkrankungen wie Alzheimer und Parkinson direkt ins Gehirn zu transportieren. Die Methode hat sich bereits in Zellkulturen und Zebrafischen bewährt.
Die größte Herausforderung bei der Behandlung solcher Erkrankungen stellt die Blut-Hirn-Schranke (BBB) dar – eine natürliche Schutzbarriere, die das Gehirn vor schädlichen Substanzen im Blut bewahrt. Nur ausgewählte Stoffe wie Glucose (mit Hilfe spezifischer Transportproteine) können sie passieren, während Erreger, Antikörper und große Moleküle blockiert werden. Antibiotika gelangen nur in begrenztem Maße hindurch.
„Die Blut-Hirn-Schranke filtert Schadstoffe heraus, um das Gehirn zu schützen. Leider blockiert sie auch lebenswichtige Medikamente“, erklärt Professor Charles Ramassamy, Pharmakologe und Inhaber des Louise and André Charron Research Chair on Alzheimer am INRS.
Konventionelle Therapien greifen daher auf hohe Medikamentendosen zurück, damit minimale Mengen die Barriere überwinden. Dies führt jedoch zu hohen Konzentrationen im Blutkreislauf und schweren Nebenwirkungen.
Das INRS-Team hat Nanopartikel aus Polymilchsäure – einem biokompatiblen, körpereigenen Abbaupolymer – hergestellt und sie mit Polyethylenglykol (PEG) umhüllt.
„Die PEG-Schicht macht die Nanopartikel für das Immunsystem unsichtbar, sodass sie länger im Blut zirkulieren und effizient die BBB passieren können“, betont Prof. Ramassamy.
Durch diese Verkapselung könnten Patienten zukünftig deutlich niedrigere Dosen benötigen – für höhere Wirksamkeit und weniger Risiken.
Die Forscher validierten ihre Technologie zunächst in Zellkulturen, dann in Zebrafischen. „Dieses Modellorganismus bietet Vorteile: Seine BBB ähnelt der menschlichen, und die transparente Haut erlaubt Echtzeit-Beobachtung der Nanopartikelverteilung“, so Prof. Ramassamy.