Разработан чип для доставки препарата от Альцгеймера

Израильские исследователи из университетов Технион и Бар-Илан разработали технологию, которая поможет остановить развитие болезни Альцгеймера. 

Болезнь Альцгеймера – наиболее распространенная форма деменции, которая проявляется потерей памяти, нарушением речи, трудностями с ориентацией и ухудшением двигательных функций. 

Заболевание, как правило, поражает пожилых. Доля заболевших среди людей старше 85 составляет 30 %. Из-за роста продолжительности жизни в современном мире общая заболеваемость возросла, и сейчас о болезни Альцгеймера говорят, как об эпидемии 21-го века. 

Основная причина заболевания – накопление белка бета-амилоида в тканях мозга. Этот белок блокирует и уничтожает нейроны в различных областях мозга, что приводит к нарушению его функций. 

Известно, что доставка белка под названием «фактор роста нервной ткани» уменьшает повреждения и замедляет развитие заболевания.

«У людей с нейродегенеративными заболеваниями снижена экспрессия фактора роста нервной ткани», - говорит проф. Эстер Сегаль из университета Технион, одна из руководителей исследования. 

Восстанавливающие функции белка известны ученым давно, проблема заключается в его доставке. Мозг защищен гематоэнцефалическим барьером, который не допускает проникновения бактерий, вредных веществ, а также медикаментов. 

По словам проф. Сегаль, даже если лечебный белок проникнет сквозь барьер, времени его существования не хватит, чтобы достичь нужных областей мозга. «В ряде клинических испытаний уже пытались ввести фактор роста нервной ткани в мозг через катетер, но эта процедура сложная, инвазивная, и очень рискованная», - говорит проф. Сегаль. 

 Группа исследователей из Техниона и Университета Бар-Илан разработали силиконовый наночип, который может решить эту проблему. Чип позволяет доставить лечебный белок напрямую в мозг и высвободить его в нужной области. Чип имеет пористую структуру, позволяющую вместить белок в значительном количестве. Он сохраняет белок в активной форме и затем постепенно (в течение месяца) высвобождает в нужной области мозга. После этого чип распадается и безопасно растворяется сам по себе. 

Использование чипа не требует преодоления ГЭБ, поскольку чип размещается прямо в мозге 2 возможными путями. 

Первый способ подразумевает имплантирование чипа в мозг. Это инвазивная процедура, которая осуществляется через отверстие в черепе. Хирургическое вмешательство при этом все равно меньше, чем при введении белка через катетер, поскольку чип размещается не в самом мозге, а в его твердой внешней оболочке – пахеменинксе. Исследователи также намерены продлить действие терапии до года. 

Второй способ доставки осуществляется с помощью генетической пушки – устройства, разработанного для ввода ДНК в растительную клетку. Проф. Орит Шефи из Университета Бар-Илан использовал технологию генетической пушки, чтобы создать нечто вроде «спрея для носа», который вводит силиконовый чип с белковыми частицами в мозг через нос, преодолевая ГЭБ. 

Это первый раз, когда исследователи успешно использовали генетическую пушку для доставки частиц напрямую в мозг животного. Эксперименты показали, что оба способа доставки чипа внутрь мозга мыши привели к желаемому результату. Технология также была опробована на клеточной модели болезни Альцгеймера.

В настоящее время команда уже проводит доклинические исследования на животных в институте Бар-Илан и надеется в скором времени приступить к клиническим исследованиям.