Новый метод прецизионной доставки препаратов в мозг - в обзоре MIT Tech Review
(для блога Артёма Гилева)
Новый метод прецизионной доставки препаратов в мозг - в обзоре MIT Tech Review
При разработке препаратов, предназначенных для терапии психических заболеваний, общей проблемой является доставка лекарственной молекулы в ткань мозга. Казалось бы, что может быть проще - ведь совокупная длина кровеносных сосудов и капилляров в мозге превышает 600 километров, а расстояние от любого нейрона в мозге до ближайшего капилляра редко превышает 20 микрометров (диаметр эритроцита составляет 10 мкм).
Трудность заключается в преодолении плотного слоя эндотелиальной ткани на стенках кровеносных сосудов в мозге. Эта ткань образует гематоэнцефалический барьер (ГЭБ), защищающий мозг от токсичных соединений, микроорганизмов и вирусов, и «действующий как герметичная перегородка», по выражению стороннего комментатора Анны Эйхман (Anne Eichman), молекулярного биолога из Йельского университета.
В первую неделю января исследователи из Рокфеллерского института нейробиологии при Университете Западной Виргинии сообщили о том, что им удалось улучшить доставку препарата адуканумаб в ткани мозга пациентов с болезнью Альцгеймера. Авторы использовали фокусированный ультразвук, чтобы временно приоткрыть ГЭБ в нескольких областях мозга трех пациентов перед каждой из шести ежемесячных инъекций адуканумаба, и это на 32% ускорило очистку тканей от скоплений патологически сконфигурированных белков под названием «бета-амилоиды» по сравнению с теми областями мозга, в которых ГЭБ не был приоткрыт.
Адуканумаб предназначен для внутривенного введения и представляет собой антитело, специально разработанное для захвата и удаления бета-амилоидных белков. Одобрение препарата к выходу на рынок в 2021 году вызвало споры, поскольку имеются сомнения, замедляет ли такая очистка мозга развитие болезни Альцгеймера, и если замедляет - то в какой именно степени, и насколько оправдано применение лекарства, учитывая риск развития амилоид-ассоциированных отклонений (ARIA) после инъекций.
Аппаратура для стимуляции участков мозга фокусированным ультразвуком включает в себя МРТ-сканер и специальный шлем, на котором установлены излучатели ультразвука. Использование подобных установок было одобрено агентством FDA по иному показанию - для купирования тремора у пациентов с болезнью Паркинсона посредством точного поражения участка мозга, связанного с развитием симптомов.
Авторы использовали установку иначе: они вводили пациентам микропузырьковый контрастный агент - изначально такие контрастные вещества создавались для улучшения изображений, получаемых при УЗИ-сканировании. Воздействие ультразвука вызывает колебания объема пузырьков, которые, оказывая давление на стенки капилляров, снижают плотность соприкосновения между барьерными клетками и создают зазоры для проникновения препарата в мозг. «Длительность периода открытого зазора может достигать 48 часов, а это значит, что в течение 48 часов сохраняется повышенная проницаемость тканей для лекарств», - сообщил нейрохирург Али Резаи (Ali Rezai), первый автор исследования.
Малое число пациентов в этом пилотном исследовании не позволяет достоверно оценить воздействие метода на симптомы болезни, поэтому Али Резаи и его коллеги намерены продолжить работу - на следующем этапе они планируют осуществить эксперимент с участием пяти пациентов, которые будут получать леканемаб, одно из новых анти-амилоидных антител. Согласно одному исследованию, леканемаб замедлил скорость развития болезни примерно на 30% у пациентов с ранними симптомами болезни Альцгеймера после 18-месячной терапии.
Анна Эйхман, которая также занята разработкой методов открытия ГЭБ, сообщила, что её вдохновляют опубликованные результаты, но вместе с тем предупредила о возможных последствиях длительного применения метода. «Полагаю, в долгосрочной перспективе нужно будет оценить, не приводит ли неоднократное вмешательство подобного типа к повреждению ГЭБ», сообщила она.