Nowatorska metoda podawania leków bezpośrednio do tkanek mózgu- szansa na rewolucję w leczeniu chorób neurologicznych?

Nowy projekt powstały we współpracy naukowców z George Washington University, University of Maryland, the Children’s National Medical Center, Virginia Tech, Brown oraz Yale ma szansę zapisać się w historii medycyny jako rewolucja w leczeniu chorób neurologicznych.

Biocage to wykonany metodą polimeryzacji dwufotonowej przyrząd zdolny do magazynowania i lokalnego uwalniania substancji. Ma wygląd porowatego cylindra o długości mniejszej niż 1 mm i może być przełomem w aplikowaniu leków, nanowektorów i chemioterapeutyków prosto w ognisko chorobowe – szczególnie, jeśli ognisko to znajduje się w tkance mózgowej.

Ledwie kilka dni temu była mowa o wykorzystaniu polimeryzacji dwufotonowej do odtworzenia naczyń krwionośnych wchodzących w skład bariery krew-mózg. Technologia ponownie znalazła zastosowanie w nowoczesnej neurologii – tym razem służąc nie stworzeniu kapilar a nośnika substancji leczniczych. Nośnik ten za sprawą swojej porowatej struktury umożliwia ogniskowe uwalnianie uprzednio umieszczonych w nim medykamentów.

Biocage jest dość mały, by możliwe było zaaplikowanie go zwykłą igłą. Jego długość wynosi 900µm, a szerokość – 340µm. Wyposażony jest w dość duże pory o średnicy 5µm tak, by przenikały przez nie badane substancje, ale na tyle małe, by uniemożliwić wrastanie komórek glejowych do wnętrza. Wykonany został z żywic fotoutwardzalnych: IP-Dip oraz IP-S. Jednak wszystkie te parametry nie są sztywną regułą – Biocage w zamierzeniu ma być w pełni modyfikowalny. Możliwe będzie dostosowanie wymiarów, kształtu i materiału budującego przyrząd, jak również rozmiaru i ilości porów do wybranej terapii, czy rodzaju substancji chemicznej lub nanowektora.

Chociaż to dopiero początek drogi, nośnik zapowiada się obiecująco. Autorzy pomysłu w swoim badaniu pokazują zakończone powodzeniem testy na myszach. Badanie in vivo obejmowało wypełnienie cylindra hydrożelem agarozowym z biocytyną oraz umieszczenie go w korze mózgu myszy na jedną dobę. Po tym czasie wykazano zgodne z założeniami uwalnianie biocytyny poza cylinder. Kolejnym etapem będzie monitorowanie uwalniania różnych substancji w dłuższym odstępie czasu.

Stworzenie skutecznego nośnika może okazać się kluczowe dla rozwoju nowych terapii schorzeń neurologicznych. Mowa tutaj nie tylko o precyzyjnym podawaniu chemioterapeutyków do guzów nowotworowych, które w innym wypadku nie zdołałyby przedostać się przez barierę oddzielającą tkankę mózgową od krwi bądź okazałyby się zbyt toksyczne dla zdrowych części mózgowia. Na liście potencjalnych zastosowań znajdują się też niektóre choroby degeneracyjne, czy schorzenia o podłożu genetycznym, a nawet urazy. Chociaż jak na razie wydaje się, że będzie najbardziej przydatny w neurologii, nic nie stoi na przeszkodzie, by był wykorzystywany również w innych narządach. Wielkim atutem Biocage jest jego modyfikowalność, dzięki której możliwe może być wykonanie go z wchłanialnego materiału, jak również umożliwiająca kontrolowanie tempa uwalniania substancji.

Źródło: publikacja źródłowa via 3dprintingindustry.com