Met een moleculaire transportmiddel recentelijk ontwikkeld door Amerikaanse wetenschappers kunnen geneesmiddelen de bloed-hersenbarrière passeren en effectiever neurologische aandoeningen behandelen.

De bloed-hersenbarrière (BHB) is een soort filter dat het centrale zenuwstelsel beschermt tegen gifstoffen en ziekteverwekkers. De selectieve barrière zorgt er echter ook voor dat bepaalde medicijnen de hersenen niet kunnen bereiken. Een moleculair transportvoertuig dat twee onderzoeksgroepen van Denali Therapeutics recentelijk ontwikkelden biedt uitkomst. Door te binden aan specifieke receptoren van hersencellen is het namelijk in staat langs de BHB te glippen en verschillende soorten eiwitten en antilichamen af te leveren in de hersenen.

Om het nieuwe afgiftesysteem te testen fuseerden Mihalis Kariolis en collega’s het BHB-transportmiddel aan een antilichaam tegen β-secretase 1 – een belangrijk therapeutisch doelwit voor de ziekte van Alzheimer. Het transportmiddel, bestaande uit een aangepaste versie van de polypeptide immunoglobine-G1 (IgG1), bevat een moleculair fragment dat kan binden aan de transferrine (TfR)-receptor, die veel voorkomt op endotheelcellen in de hersenen. Na het binden van de TfR-receptor kan het complex via een transportkanaal dat normaliter moleculen als insuline vervoert de cel binnenkomen. Het antilichaam bereikte op die manier succesvol het centrale zenuwstelsel van zowel muizen als apen, vermeldden de wetenschappers in Science Translational Medicine.

Julie Ullman en collega’s testten hetzelfde transportmiddel door het te fuseren aan een therapeutisch enzym tegen lysosomale stapelingsziektes. Dit verhoogde de opname en werking van het enzym in zieke hersencellen, waardoor gerelateerde hersenafwijkingen in een muismodel volledig corrigeerden. In een tweede publicatie in Science Translational Medicine liet de onderzoeksgroep van Ullman weten dat ze op het moment bezig zijn met klinische tests voor deze toepassing. Ze verwachten daarnaast dat het transportmiddel in de toekomst ook voor andere neurologische aandoeningen toepasbaar zal worden.

Een structuurmodel van het transportmiddel (blauw en grijs) en transferrine (roze en paars) dicht bij het celoppervlak.

^{Kariolis, M. et al. (2020), Sci. Transl. Med. 12(545) & Ullman, J. et al. (2020), Sci. Transl. Med. 12(545)}