Science Advances presenteert glucose slurpende nanobolletjes die zichzelf door de bloed/hersenbarrière lijken te zuigen. Mogelijk kun je zo medicatie afleveren in de hersenen, schrijven Giuseppe Battaglia en collega’s.

De bolletjes zijn zogeheten polymeersomen met een diameter van zo’n 80 nm, die ontstaan door zelfassemblage van synthetische polymeerketens. In dit geval is het een mix van twee sterk verschillende copolymeren: een methacrylaat dat een ondoordringbare laag vormt, en een combinatie van polyetheen- en polybuteenoxide waar kleine, polaire moleculen juist vrij gemakkelijk doorheen gaan. In de praktijk krijg je dan tijdens de zelfassenblage een soort fasenscheiding. Het levert polymeersomen op in de vorm van een oog met het permeabele materiaal op de plek van de lens.

In elk polymeersoom stop je een klein aantal exemplaren van twee verschillende enzymen: een glucose-oxidase dat glucose en zuurstof laat reageren tot gluconolacton (E575) en waterstofperoxide, en een catalase dat het waterstofperoxide weer afbreekt tot zuurstof en water.

Glucose komt door de ‘ooglens’ naar binnen en gluconolacton gaat er weer uit, en dat levert concentratiegradiënten op die de nanobolletjes in de richting van een hogere glucoseconcentratie trekken. De theoretische verklaring, die de auteurs geven voor deze ‘chemotaxis’, is erg moeilijk te volgen en kan er net zo goed helemaal naast zitten. Maar in de praktijk blijkt het wel degelijk te werken.

En aangezien de hersenen als grootverbruikers van energie een hogere concentratie glucose vertonen dan de rest van het lichaam, mag je verwachten dat de polymeersomen daar naartoe worden getrokken.

Als je ze tevens decoreert met peptides die worden herkend door de zogeheten LRP-1 receptor, die zaken door de bloed/hersenbarrière heen helpt, dan blijken ze ook inderdaad in de hersenen aan te komen. De chemotaxis lijkt daarbij een beslissend zetje te geven. Bij proeven op ratten was het aantal glucoseminnende nanobolletjes, dat in de hersenen belandde, bijna vier keer zo hoog als het aantal niet-chemotactische polymeersomen. Ongeveer 20% van de bolletjes kwam aan, vermoedelijk een wereldrecord.

Tenzij de auteurs zichzelf voor de gek hebben laten houden en er iets heel anders aan de hand is, wat je in dit geval zeker niet mag uitsluiten.

bron: C&EN