Wissenschaftler der ICAHN School of Medicine am Mount Sinai haben ein Lipid-Nanopartikelsystem entwickelt, das über intravenöse Injektion in die Messenger-RNA (mRNA) zum Gehirn liefern kann, eine Herausforderung, die seit langem durch die schützende Natur der Bluthirnbarriere begrenzt ist.
Die Ergebnisse in Mausmodellen und isoliertem menschlichem Gehirngewebe wurden in veröffentlicht Naturmaterialien In einer Arbeit mit dem Titel „Blut-Hirn-Barrier-Kreuz-Lipid-Nanopartikel für die mRNA-Abgabe an das Zentralnervensystem“.
Sie zeigen das Potenzial dieser Technologie, den Weg für zukünftige Behandlungen für eine Vielzahl von Erkrankungen wie Alzheimer, amyotrophe Lateralsklerose, Hirnkrebs und Arzneimittelabhängigkeit zu ebnen.
Die Blut-Hirn-Schranke dient als Schutzschild und verhindert viele Substanzen-einschließlich potenziell vorteilhafter Therapien-vom Erreichen des Gehirns.
Während Frühere Forschungen aus dem Berg Sinai Diese neue Studie führte eine Plattform für den Transport großer Biomoleküle wie Proteine und Oligonukleotide in das Zentralnervensystem ein und konzentriert sich auf einen anderen Ansatz: Die Verwendung speziell entwickelter Lipid -Nanopartikel, um mRNA über die Barriere hinaus zu transportieren.
Wenn Sie mRNA in das Gehirn bringen, können Wissenschaftler die Gehirnzellen anweisen, therapeutische Proteine zu produzieren, die zur Behandlung oder Verhinderung von Krankheiten beitragen oder verhindern können, indem fehlende Proteine ersetzt, schädliche Verringerung oder Aktivierung der Verteidigungen des Körpers ersetzen.
„Unsere Studie zeigt, dass diese Lipid-Nanopartikel (Blood-Hirn-Barriere) mRNA sicher und effizient in das Gehirn liefern können“ Mitglied des Icahn Genomics Institute und des Marc und Jennifer Lipschultz Precision Immunology Institute an der Icahn School of Medicine am Mount Sinai.
„Dies könnte die Möglichkeit eröffnen, mRNA-basierte Therapien für eine Vielzahl von neurologischen und psychiatrischen Störungen zu verwenden.“
Das Forschungsteam entwarf und testete eine Bibliothek von Lipiden, um ihre Fähigkeit zu optimieren, die Blut-Hirn-Schranke zu überqueren. Durch eine Reihe von strukturellen und funktionellen Analysen identifizierten sie eine Bleiformulierung, die als MK16 BLNP bezeichnet wurde und die eine signifikant höhere mRNA -Abgabe -Effizienz aufwies als vorhandene Lipid -Nanopartikel, die von der Food and Drug Administration (FDA) zugelassen wurden.
Dieses System nutzt natürliche Transportmechanismen innerhalb der Blut-Hirn-Schranke, einschließlich Caveolae- und γ-Sekretase-vermittelter Transzytose, um Nanopartikel über die Barriere zu bewegen, sagen die Ermittler.
In Studien mit Mausmodellen von Krankheiten lieferte die BLNP -Plattform erfolgreich therapeutische mRNAs für das Gehirn, was ihr Potenzial für eine klinische Anwendung demonstriert hat.
„Unser Lipid-Nanopartikelsystem stellt einen wichtigen Schritt in der Bemühungen um, mRNA-basierte Behandlungen für Störungen des Zentralnervensystems zu entwickeln“, sagt Dr. Dong.
„Die Studie liefert ein Beweis für das Konzept, dass ein solcher Ansatz lebensfähig ist und für eine Reihe von Krankheiten angepasst werden könnte, bei denen eine Gentherapie oder mRNA -Therapeutika eine Rolle spielen könnten.“
Die Forscher stellen fest, dass zusätzliche Studien erforderlich sind, um die Langzeitsicherheit und -wirksamkeit zu bewerten, einschließlich toxikologischer Studien gemäß den FDA-Richtlinien. Zukünftige Forschung wird sich auf die Verfeinerung der Technologie für die klinische Übersetzung konzentrieren.
„Unsere Ergebnisse unterstreichen das Potenzial von Lipid-Nanopartikeln bei der Überwindung einer der größten Herausforderungen bei der Behandlung von Gehirnkrankheiten“ Affairs und Nash Family Professor in der Nash Family Department of Neurowissenschaften an der Icahn School of Medicine am Mount Sinai und Chief Scientific Officer des Mount Sinai -Gesundheitssystems.
„Wir freuen uns sehr, diese neuartige Plattform weiterhin für breitere therapeutische Anwendungen zu bewerten.“
Weitere Informationen:
Blut-Hirn-Barrier-Kreuzungs-Lipid-Nanopartikel für die mRNA-Abgabe an das Zentralnervensystem, Naturmaterialien (2025). Doi: 10.1038/s41563-024-02114-5