Neue Nanocarrier-Technologie zur Medikamentenverabreichung überwindet die Blut-Hirn-Schranke

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Ein japanisches Forscherteam hat ein zyklisches Peptid (eine Kette von zirkulär gebundenen Aminosäuren) entwickelt, das die Durchdringung der Blut-Hirn-Schranke (BHS) verbessert.

Durch das Anbringen des zyklischen Peptids auf der Oberfläche von Nanopartikeln wird die Forschung und Entwicklung neuer Wirkstoff-Nanocarrier für die Medikamentenverabreichung an das Gehirn möglich.Im Gegensatz zur Durchblutung der peripheren Organe im Körper verhindert die BHS, dass verschiedene Substanzen, darunter viele Medikamente, vom Blut ins Gehirn gelangen.

Biopharmazeutika und makromolekulare Medikamente erregen Aufmerksamkeit als neue Behandlungsmethoden für bisher unbehandelbare Krankheiten und zur Verbesserung der Ergebnisse.

Diese hochmolekularen Medikamente sind jedoch nicht in der Lage, die BHS zu durchdringen.

Technologien, die sie ins Gehirn bringen können, würden bedeutende Fortschritte bei der Entwicklung von Medikamenten bringen, die auf das Gehirn wirken.Mit dem Ziel, Technologien zu entwickeln, die auf verschiedene Medikamente anwendbar sind, arbeitete ein Forschungsteam der Universität Kumamoto in Japan an der Entwicklung eines zyklischen Peptids, das in der Lage ist, in die BHS einzudringen.

Auf der Suche nach einem Peptid mit der gewünschten Funktion wandten sie sich an Viren, die Phagen genannt wurden.

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Aus einer Phagenbibliothek, die zyklische Peptide mit 109 Arten von Aminosäuresequenzen enthält, suchten die Forscher nach Phagen, die in menschliche BHS-Modellzellen eindringen können, und analysierten deren Sequenzen.

Da die Größe eines Phagen (etwa 1.000 Nanometer) größer ist als makromolekulare Medikamente, erwarteten die Wissenschaftler, dass diese zyklischen Peptide auch das Eindringen von Medikamenten in die BHS ermöglichen würden.Von den beiden neuen zyklischen Peptiden, die sie entdeckten, förderte eines das Eindringen der Phagen nicht nur in menschliche BHS-Modellzellen, sondern auch in BHS-Modellzellen von Affen und Ratten.

Darüber hinaus konnte dieser Phage 60 Minuten nach intravenöser Injektion im Gehirn einer Maus gefunden werden.

In weiteren Experimenten modifizierten die Forscher Liposomen, indem sie das zyklische Peptid auf die Oberfläche von Liposomen auftrugen und so 150 Nanometer große künstliche Nanopartikel erzeugten.

Als dieses modifizierte Liposom intravenös injiziert wurde….

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