Ο εγκέφαλος είναι το πιο περίπλοκο και ζωτικό όργανο στο ανθρώπινο σώμα, υπεύθυνο για τον έλεγχο των σκέψεων, των συναισθημάτων, των αναμνήσεων και των συμπεριφορών μας. Ωστόσο, ο εγκέφαλος είναι επίσης ευάλωτος σε διάφορες ασθένειες και διαταραχές, όπως Αλτσχάιμερ, Πάρκινσον, όγκους εγκεφάλου, εγκεφαλικά κ.α. Αυτές οι καταστάσεις μπορούν να επηρεάσουν τις λειτουργίες του εγκεφάλου και να επηρεάσουν την ποιότητα ζωής εκατομμυρίων ανθρώπων.
Μία από τις μεγαλύτερες προκλήσεις στην ανάπτυξη αποτελεσματικών θεραπειών για εγκεφαλικές παθήσεις είναι ο αιματο-εγκεφαλικός φραγμός (BBB), ένα προστατευτικό στρώμα κυττάρων που περιβάλλει τον εγκέφαλο και αποτρέπει την είσοδο επιβλαβών ουσιών. Το BBB είναι απαραίτητο για τη διατήρηση της ομοιόστασης του εγκεφάλου και την πρόληψη των λοιμώξεων, αλλά εμποδίζει επίσης τα περισσότερα φάρμακα να φτάσουν στον εγκέφαλο, ειδικά μεγάλα μόρια όπως τα βιολογικά.
Τα βιολογικά φάρμακα είναι μια κατηγορία φαρμάκων που προέρχονται από ζωντανούς οργανισμούς, όπως αντισώματα, ένζυμα, ορμόνες και αυξητικούς παράγοντες. Έχουν πολλά πλεονεκτήματα σε σχέση με τα συμβατικά μικρομοριακά φάρμακα, όπως η υψηλή ειδικότητα, η ισχύς και η ασφάλεια. Ωστόσο, τα βιολογικά είναι επίσης μεγάλα, υδρόφιλα και ασταθή, γεγονός που καθιστά δύσκολη τη διέλευση του BBB με παθητική διάχυση ή ενεργή μεταφορά.
Ευτυχώς, οι ερευνητές έχουν βρει μερικούς πιθανούς τρόπους για να ξεπεράσουν το BBB και να παραδώσουν βιολογικά στον εγκέφαλο, εκμεταλλευόμενοι τους φυσικούς μηχανισμούς που χρησιμοποιεί ο εγκέφαλος για τη μεταφορά θρεπτικών ουσιών και σημάτων. Αυτοί οι μηχανισμοί περιλαμβάνουν υποδοχείς που εκφράζονται στην επιφάνεια των ενδοθηλιακών κυττάρων BBB, οι οποίοι μπορούν να μεσολαβήσουν στην ενδοκυττάρωση και τη διακυττάρωση των προσδεμάτων τους. Με την προσάρτηση βιολογικών σε αυτούς τους συνδέτες ή την ανάπτυξη αντισωμάτων ή πεπτιδίων που μπορούν να συνδεθούν με αυτούς τους υποδοχείς, τα βιολογικά μπορούν να μεταφερθούν μέσω του BBB και να φτάσουν στον εγκέφαλο.
Μερικοί από τους υποδοχείς που έχουν μελετηθεί για την παροχή βιολογικών είναι:
Υποδοχέας τρανσφερρίνης (TfR: Το TfR είναι ένας υποδοχέας που συνδέεται με την τρανσφερρίνη, μια πρωτεΐνη που μεταφέρει σίδηρο στο αίμα. Το TfR εκφράζεται σε μεγάλο βαθμό στα ενδοθηλιακά κύτταρα BBB και μπορεί να εσωτερικεύσει και να τρανκυτώσει την τρανσφερίνη. Τα βιολογικά φάρμακα μπορούν να συζευχθούν με αντισώματα τρανσφερρίνης ή αντι{2}}TfR αντισώματα, με βάση αυτό το μονοπάτι της ρεμβίνης για να εισέλθουν στο μονοπάτι του εγκεφάλου. Το αντίσωμα TfR, JR-141, έχει εγκριθεί για τη θεραπεία της βλεννοπολυσακχαρίδωσης τύπου II, μιας σπάνιας γενετικής διαταραχής που επηρεάζει τον εγκέφαλο και άλλα όργανα.
Υποδοχέας ινσουλίνης (IR) Το IR είναι ένας υποδοχέας που συνδέεται με την ινσουλίνη, μια ορμόνη που ρυθμίζει τα επίπεδα γλυκόζης στο αίμα. Το IR εκφράζεται επίσης στα ενδοθηλιακά κύτταρα BBB και μπορεί να εσωτερικεύσει και να διακυτταρώσει την ινσουλίνη. Τα βιολογικά φάρμακα μπορούν να συζευχθούν με ινσουλίνη ή αντισώματα κατά-IR για να εισέλθουν στον εγκέφαλο μέσω αυτής της οδού. Για παράδειγμα, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν αντισώματα κατά-IR για να μεταφέρουν τον νευροτροφικό παράγοντα που προέρχεται από τον εγκέφαλο (BDNF), μια πρωτεΐνη που προάγει την επιβίωση και τη λειτουργία των νευρώνων, στον εγκέφαλο των πιθήκων.
Υποδοχέας λιποπρωτεϊνών χαμηλής πυκνότητας (LDLR): Η LDLR είναι ένας υποδοχέας που συνδέεται με λιποπρωτεΐνες χαμηλής πυκνότητας (LDL), έναν τύπο λιποπρωτεΐνης που μεταφέρει τη χοληστερόλη στο αίμα. Η LDLR είναι ευρέως κατανεμημένη στο ήπαρ, το αρτηριακό τοίχωμα, τον φλοιό των επινεφριδίων και άλλους ιστούς, καθώς και στα ενδοθηλιακά κύτταρα BBB. Η LDLR μπορεί να εσωτερικεύσει και να διακυττάρει την LDL και άλλες λιποπρωτεΐνες που περιέχουν ApoB100 ή ApoE, όπως VLDL και -VLDL. Τα βιολογικά μπορούν να ενσωματωθούν σε λιποσώματα ή νανοσωματίδια που περιέχουν αυτές τις απολιποπρωτεΐνες ή να συζευχθούν με πεπτίδια που μπορούν να συνδεθούν με την LDLR, για να εισέλθουν στον εγκέφαλο μέσω αυτής της οδού. Για παράδειγμα, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν πεπτίδια δέσμευσης LDLR{{6} για να παραδώσουν νανοσωματίδια πακλιταξέλης, ένα φάρμακο χημειοθεραπείας, στον εγκέφαλο ποντικών με γλοιοβλάστωμα, έναν τύπο καρκίνου του εγκεφάλου.
Αυτά είναι μερικά μόνο από τα παραδείγματα των υποδοχέων που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την παροχή βιολογικών στον εγκέφαλο. Υπάρχουν πολλοί άλλοι υποδοχείς που έχουν διερευνηθεί ή διερευνηθεί, όπως ο υποδοχέας λεπτίνης, ο υποδοχέας τελικών προϊόντων προηγμένης γλυκοζυλίωσης, ο υποδοχέας καθαρισμού και η πρωτεΐνη 1 που σχετίζεται με τον υποδοχέα λιποπρωτεϊνών χαμηλής πυκνότητας{{1}. Καθένας από αυτούς τους υποδοχείς έχει τα δικά του πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα, όπως ασφάλεια και εξειδίκευση, επίπεδο έκφρασης, εξειδίκευση. Επομένως, η βέλτιστη επιλογή του υποδοχέα εξαρτάται από τον τύπο, το μέγεθος και τον στόχο του βιολογικού, καθώς και από τη νόσο και τα χαρακτηριστικά του ασθενούς.
Η παράδοση βιολογικών φαρμάκων στον εγκέφαλο είναι ένα πολλά υποσχόμενο και προκλητικό πεδίο έρευνας, το οποίο θα μπορούσε να ανοίξει νέες δυνατότητες για τη θεραπεία εγκεφαλικών ασθενειών. Ωστόσο, εξακολουθούν να υπάρχουν πολλά εμπόδια και αβεβαιότητες που πρέπει να ξεπεραστούν, όπως ο βέλτιστος σχεδιασμός, η σύνθεση και η χορήγηση των βιολογικών φαρμάκων, οι πιθανές παρενέργειες και η τοξικότητα των βιολογικών φαρμάκων και της μεταφοράς με τη μεσολάβηση του υποδοχέα-, τα ηθικά και κανονιστικά ζητήματα και το κόστος και η σκοπιμότητα της παραγωγής και παράδοσης βιολογικών.
Στην Prisys Biotechnology, δεσμευόμαστε να αναπτύξουμε καινοτόμα και αποτελεσματικά βιολογικά φάρμακα για τη θεραπεία εγκεφαλικών παθήσεων, χρησιμοποιώντας τεχνολογίες αιχμής-και αυστηρές επιστημονικές μεθόδους. Έχουμε μια ομάδα ειδικών στη βιοτεχνολογία, τη φαρμακολογία, την τοξικολογία, τις νευροεπιστήμες και την κλινική έρευνα, οι οποίοι συνεργάζονται για να ξεπεράσουν τις προκλήσεις της παράδοσης βιολογικών ουσιών στον εγκέφαλο. Συνεργαζόμαστε επίσης με ακαδημαϊκά ιδρύματα, συνεργάτες του κλάδου και ρυθμιστικούς φορείς, για να διασφαλίσουμε την ποιότητα, την ασφάλεια και την αποτελεσματικότητα των βιολογικών μας. Το όραμά μας είναι να βελτιώσουμε τη ζωή εκατομμυρίων ανθρώπων που υποφέρουν από εγκεφαλικές παθήσεις, παρέχοντάς τους νέες και εξατομικευμένες βιολογικές θεραπείες.
