Entriegelung der Blut-Nerven-Schranke, um die Medikamentenabgabe zu erleichtern

Ein vom UCL geleitetes Forschungsteam hat zum ersten Mal die Blut-Nerven-Schranke geöffnet und geschlossen und sie genutzt, um Medikamente in Zielgewebe zu transportieren.

Die Studie, veröffentlicht in Entwicklungszellehat das Potenzial, sowohl tumortötende Medikamente an das Nervensystem abzugeben als auch Nebenwirkungen einer Chemotherapie zu verhindern, die aus einer Schädigung des peripheren Nervensystems resultieren.

Die Blut-Nerven-Schranke ist weniger gut verstanden als die verwandte Blut-Hirn-Schranke, die verhindert, dass Substanzen im Blut in die empfindliche Umgebung des Gehirns und der peripheren Nerven gelangen. Sie stellen auch eine Barriere für Medikamente dar. Daher wurde in der jüngsten Studie versucht, neue Wege zu finden, Medikamente an das Nervensystem abzugeben, ohne Schäden zu verursachen.

Hauptautorin Professor Alison Lloyd, Direktorin des UCL-Labors für Molekulare Zellbiologie, erklärte: „Wir haben die Struktur und Kontrolle der Blut-Nerven-Schranke definiert – die beteiligten Zelltypen, wie sie interagieren und wie sie reguliert werden kann.“ und warum es eine Barriere ist. Die Entwicklung hat mehr als 10 Jahre gedauert, aber jetzt verfügen wir über ein leistungsstarkes Modell, das es uns ermöglicht, das Öffnen und Schließen der Barriere zu kontrollieren und zu verstehen.“

„Unsere Entdeckung, dass die Barriere auf reversible Weise geöffnet werden kann, ist wichtig für den Antrieb, Medikamente an das Nervensystem abzugeben, da ein dauerhafter Abbau dieser Barrieren toxisch wäre. Wir haben Ihnen gezeigt, dass Medikamente dabei helfen können, die Barriere für eine Weile zu überwinden begrenzte Zeit, wodurch Nebenwirkungen weniger wahrscheinlich sind.

Für die Studie ermittelten Professor Lloyd und ihre Kollegen die Struktur und Funktion der Blut-Nerven-Schranke und stellten fest, dass sie „durchlässiger“ ist als die Blut-Hirn-Schranke, aber durch Makrophagen (eine Art weiße Blutkörperchen) verstärkt wird, die sich gezielt umschließen durchgesickerte Materialien.

Anhand dieser Erkenntnisse entwickelten die Forscher eine Möglichkeit, in einem Mausmodell ein Signal auszulösen, um die Barriere für genügend Zeit zu öffnen, um Medikamente, sogenannte Antisense-Oligonukleotide, an das periphere Nervensystem abzugeben.

Obwohl sich die Studie noch in einem frühen Stadium befindet, sagen die Forscher, dass ihre Arbeit für die Neurowissenschaften wichtig sei, da die Überwindung der Blut-Nerven-Schranke die Behandlung einer Vielzahl von Erkrankungen erleichtern könnte. Beispielsweise kann eine Chemotherapie bei Krebs eine unangenehme Nebenwirkung haben, die als periphere Neuropathie bezeichnet wird. Dabei verspüren die Betroffenen ein Brennen, Kribbeln oder Taubheitsgefühl in Händen und Füßen aufgrund einer Schädigung der peripheren Nerven. Diese Forschung könnte zur Entwicklung von Arzneimitteln beitragen, die in die Chemotherapie eingesetzt werden könnten, um solche Nebenwirkungen zu minimieren.

Diese Forschung hat auch weit über Krebs hinausgehende Anwendungsmöglichkeiten. Diabetes kann auch periphere Neuropathie verursachen, sodass die Erkenntnisse aus dieser Forschung die Behandlung von Diabetes in Zukunft erheblich erleichtern könnten. Die in dieser Studie verwendeten Medikamente, Antisense-Oligonukleotide, werden derzeit für Krankheiten wie Huntington-Krankheit und Duchenne-Muskeldystrophie getestet, sodass Potenzial für eine bessere Behandlung mehrerer schwer zu behandelnder Krankheiten besteht.