Ученые разработали систему липидных наночастиц (BLNP), которая позволяет доставлять мРНК в мозг через внутривенное введение, преодолевая защитные свойства гематоэнцефалического барьера. Исследования проводились на мышах и изолированной человеческой мозговой ткани. Результаты показывают, что технологию можно использовать для лечения таких заболеваний, как болезнь Альцгеймера, боковой амиотрофический склероз и онкологические заболевания мозга. Работа была опубликованав журнале Nature Materials.
Created with BioRender.com in the lab of Yizhou Dong, PhD, at the Icahn School of Medicine at Mount Sinai.
Гематоэнцефалический барьер (ГЭБ) — это физиологический барьер между кровеносной системой и центральной нервной системой, который регулирует обмен веществ между кровью, спинномозговой жидкостью и мозгом. ГЭБ защищает нервную ткань от микроорганизмов, токсинов и факторов иммунной системы, находящихся в крови. Он выполняет функцию фильтра, обеспечивая поступление только необходимых питательных веществ в мозг и вывод продуктов жизнедеятельности. Однако ГЭБ также затрудняет лечение многих заболеваний центральной нервной системы, поскольку не пропускает целый ряд лекарственных препаратов.
Ученые разработали систему доставки мРНК в мозг с помощью липидных наночастиц BLNP, способных преодолевать гематоэнцефалический барьер. Они создали библиотеку липидов и протестировали их на способность пересекать этот барьер. Эта система использует естественные механизмы транспорта через барьер, такие как трансцитоз, опосредованный кавеолами, и γ-секретазу.
В экспериментах на мышах с моделями заболеваний наночастицы успешно доставляли терапевтические мРНК в мозг. Эти мРНК могут способствовать синтезу белка для очистки мозга от различных метаболитов, а также принимать участие в восстановлении тканей. Для оценки эффективности доставки мРНК ученые использовали различные методы, включая иммунофлуоресцентное окрашивание тканей мозга и проточную цитометрию для анализа клеток мозга. Кроме того, проводились поведенческие тесты, такие как тест CPP, в котором отмечалось восприятие пространства и выбор места, для оценки влияния доставленной мРНК на поведение мышей. Также проводились эксперименты на образцах ткани мозга человека, полученных во время нейрохирургических операций, для проверки эффективности доставки мРНК в клетки мозга человека.
В результате исследований ученые показали, что система BLNP может безопасно и эффективно доставлять мРНК в мозг, что открывает новые возможности для лечения неврологических и психиатрических расстройств.
«Наша система липидных наночастиц представляет собой важный шаг к разработке методов лечения заболеваний центральной нервной системы на основе мРНК. Исследование доказывает, что такой подход жизнеспособен и может быть адаптирован для лечения целого ряда заболеваний, в которых может сыграть роль генная терапия или терапия мРНК», — говорит Ичжоу Дун из Медицинской школы Икана Медицинского комплекса Маунт-Синай.
Текст: Оксана Гриценко
Wang, C., Xue, Y., Markovic, T. et al. Blood–brain-barrier-crossing lipid nanoparticles for mRNA delivery to the central nervous system. Nat. Mater. (2025). https://doi.org/10.1038/s41563-024-02114-5
Свежие комментарии