建立更好的血脑屏障模型
将药物送入大脑并非易事。血脑屏障是一种保护大脑免受有害化学物质和入侵者伤害的组织鞘,大多数注射到人体血液中的疗法都无法穿透。但对于治疗中枢神经系统疾病和恶性胶质瘤等癌症,至关重要的是让药物越过这一障碍,并将它们送到最需要的地方。目前用于研究或模仿血脑屏障的研究模型有许多局限性。布里格姆妇女医院的研究人员开发了一种创新但易于实施的方法,使用“球体”更准确地模拟血脑屏障,似乎克服了发现和开发治疗脑部疾病的新药的几个挑战。他们将于6月6日公布结果自然通讯.
“我们的模型采用了一种新方法来模拟血脑障碍在生命系统之外。这些微型球体的培养相对简单,但它能够复制许多关键的血脑屏障特性和功能,”神经外科的首席作者Choi-Fong Cho博士说。“我们希望这些发现将进一步推进神经科学研究,并加快脑穿透药物的发现和设计,以治疗大脑和中枢神经系统疾病。”
目前的血脑屏障模型很大程度上依赖于动物模型——昂贵、费力,一次只能用于测试有限数量的化合物——或在实验室培养的细胞。对于后者,很难复制在人体中发现的条件。细胞通常生长在平坦的塑料表面上,按细胞类型分离,随着时间的推移,可能会越来越不像大脑中发现的独特细胞。这项新技术可以种植不同种类的植物大脑细胞-内皮细胞周细胞和星形胶质细胞结合在一起,使它们自发地形成多细胞球体。这些自组装结构与血脑屏障组织非常相似,可用于预测药物穿透能力——能够穿透球体表面并在内部积聚的分子更有可能穿透血脑屏障并进入活体的大脑。
研究小组对这些球体进行了几项测试,以确定血脑屏障的一些关键特性,这些特性可以限制外来分子的流入。球面模型在这些特性中的许多方面都比现在使用的标准模型得分高得多。该团队还使用球状体来识别新的脑穿透分子,这可能具有跨越血脑屏障提供治疗的巨大潜力。
神经外科的资深作者Sean Lawler博士说:“我们计划在我们自己的研究中使用这个模型来确定胶质母细胞瘤的新疗法。”“这是一个非常通用的模型,应该允许我们的团队和其他人不仅测试分子,还测试病毒、细胞和其他可能跨越边界的东西。血脑屏障."
更多信息:Cho CF等。“血脑屏障球体作为脑穿透剂的体外筛选平台”自然通讯DOI: 10.1038 / ncomms15623