违反血脑屏障以提供珍贵的有效载荷

违反血脑屏障以提供珍贵的有效载荷
格鲁吉亚科技机械工程博士。学生Yutong Guo(左)和她的导师,助理教授arvanitis,已经制定了一种使用超声波治疗脑疾病的方法。信用:阿什利·罗奇,佐治亚理工学院

基于RNA的药物有可能改变许多疾病的护理标准,使个性化医学成为现实。这种迅速扩大的疗法阶级具有成本效益,更容易制造,并且能够去任何药物之前,达到以前不可过的途径。

大多。

到目前为止,这些有希望的药物在贯穿受到良好的保护方面并不是非常有用的治疗肿瘤或其他疾病。

现在,由佐治亚理工学院和埃默里大学格鲁吉亚植物炎领导的一支多机构研究人员,由乔治亚工程学院和埃默里大学举行了:使用超声波和RNA负载的纳米颗粒通过保护性并为脑肿瘤提供有效的药物。

“我们能够做到这一点大脑更适用,我们看到巨大的肿瘤细胞死亡增加,这是巨大的,“华莱士H.Coulter系(BME)和乔治亚州科技乔治学院的Wallace H.Coulter系的助理教授说机械工程(ME)。

Arvanitis,其合作者包括来自埃默里医学院和辛辛那提医学院大学的研究人员和临床医生是在期刊上发表的一篇新文件的相应作者科学推进这描述了团队在脑肿瘤中为RNA治疗的下一代可调传递系统的开发。

“我们的结果非常积极,但如果你认为我很兴奋,你还没有谈论脑神经理学家 - 他们兴奋的10次,”arvanita说。

该项目的根源回到了他和纸张的领先作者,Me Grad学生Yutong Guo,于2016年8月抵达佐治亚理工学院。

“从一开始,我对超声波在治疗脑病中的应用非常感兴趣,”Arvanity曾与Aflac癌症和血液疾病中心的儿科神经肿瘤学计划主任联系在一起,与emory医师Tobey Macdonald联系,其中一篇论文的共同作者。“我们的主要问题是,我们可以使用超声波递给肿瘤吗?因为这是一个重大挑战。”

RNA药物具有两个主要的弱点:细胞有限的循环时间和限制摄取。为了克服这些挑战,该药物以鲁棒纳米载体包装,通常为100nm,以提高其生物利用度。仍然,这些纳米载体通常过大,不能穿透血脑屏障,周围的紧密连接和选择性内皮细胞在大脑中,直到现在是RNA药物的锁定门。

但现在,植物炎和他的同事发现了一种安全的方法,可以安全地获得药物。

使用鼠标模型,团队部署了一个修改版的超声波,诊断成像技术使用创建内部体结构的图像,例如肌腱,血管,器官,以及在孕妇的情况下,子宫中的婴儿。研究人员将这种技术与血液中的微泡微薄的气囊结合在一起,设计为用于成像的血管造影剂 - 响应超声波振动,改变血管的渗透性。

“将多个超声能量聚焦到癌症点上导致微泡的振动实际伸展,拉动或剪切内皮组织的紧密交叉点,这些内皮组织构成血脑屏障,为药物创造开放,”郭说。

这是一种技术,生物医学超声研究人员已经精炼十多年来,最近的临床试验证明了其安全性。但是,直接选择性和有效地将纳米颗粒及其有效载荷直接进入脑肿瘤细胞的证据。但即使血源性药物成功渗透血脑屏障,如果癌细胞未被癌症,工作并不完整。

Arvanitis和他的团队包装siRNA,一种可以阻断脂质 - 聚合物杂交纳米粒子中驱动肿瘤生长的基因表达的药物,并将其与小儿和成人临床前脑癌模型的聚焦超声技术合并。使用单细胞图像分析,他们证明了在药物的交付中提高了10倍以上的改善,减少有害蛋白质产生和增加肿瘤细胞死亡,在髓质母细胞瘤的临床前模型中,最常见的恶性大脑在孩子们。

“这是完全调谐的,”arvanita说。“我们可以微调超声压力以获得所需的振动水平和延长药物递送。这是非侵入性的,因为我们正在从大脑外面施加声音,而且非常局限性,因为我们可以专注于到大脑的一个非常小的区域。“

目前的标准治疗arvanitis说,“然而,arvanitys表示,”然而,这种技术可以通过最小的副作用提供治疗,这是非常令人兴奋的。现在我们向前迈进,试图识别缺少哪些组件来将这种技术转化为诊所。“


进一步探索

改善脑肿瘤治疗的药物递送

更多信息:玉龙郭等人,单细胞分析显示脑肿瘤中有效的siRNA递送,具有微泡 - 增强的超声和阳离子纳米粒子,科学推进(2021)。DOI:10.1126 / sciadv.abf7390
信息信息: 科学推进

引文:突破血脑屏障,以提供珍贵的有效载荷(2021,5月7日)从//www.pyrotek-europe.com/news/2021-05-breaching -blood-brain-barrier-precious-payload.html
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