Наночастицы доставляют терапию по всему мозгу и редактируют ген болезни Альцгеймера у мышей
Генная терапия перспективна для лечения неврологических расстройств, но сталкивается с барьером — гематоэнцефалическим барьером (ГЭБ). Исследователи из Университета Висконсин-Мэдисон разработали способ доставки терапии через эту защитную мембрану для проведения терапии во всем мозге.
«Для многих разрушительных заболеваний мозга пока нет лекарства, — говорит Шаоцин «Сара» Гонг, профессор и исследователь. — Инновационные стратегии доставки в мозг могут это изменить, обеспечив неинвазивную, безопасную и эффективную доставку редакторов генома CRISPR, что, в свою очередь, приведет к геномно-редактирующей терапии этих болезней».
CRISPR — это молекулярный инструмент для редактирования генов, но он бесполезен, если не может достичь цели. ГЭБ избирательно контролирует доступ к мозгу, отсеивая токсины, но он также блокирует некоторые полезные методы лечения.
Инъекция препаратов прямо в мозг позволяет обойти ГЭБ, но это инвазивная процедура с доступом только к ближайшим тканям.
«Перспектива генной терапии мозга и терапии редактированием генома зависит от безопасной и эффективной доставки нуклеиновых кислот и редакторов генома во весь мозг», — говорит Гонг.
В исследовании, опубликованном в журнале Advanced Materials, Гонг и ее команда описали новое семейство наноразмерных капсул из кремнезема (silica), которые могут доставлять инструменты редактирования генома во многие органы и затем безвредно растворяться.
Модифицировав поверхность кремнеземных нанокапсул глюкозой и фрагментом аминокислоты, полученным из вируса бешенства, исследователи добились эффективного прохождения капсул через ГЭБ для достижения обще мозгового редактирования генов у мышей. Они продемонстрировали способность CRISPR, доставленного в нанокапсулах, успешно редактировать гены в мозге мышей, включая ген-предшественник амилоида, связанный с болезнью Альцгеймера.
Поскольку нанокапсулы можно вводить повторно и внутривенно, можно достичь более высокой терапевтической эффективности без рисков, связанных с локальными инвазивными методами.
Исследователи планируют оптимизировать способность нанокапсул нацеливаться на мозг и оценить их полезность для лечения различных его расстройств. Эта технология также изучается для доставки биологических препаратов в глаза, печень и легкие, что может привести к новым генным терапиям для других заболеваний.