В новом обзоре, опубликованном в Science Bulletin, утверждается, что белковую корону — слой белков крови, мгновенно покрывающий наночастицы в кровотоке, — можно спроектировать как программируемый навигационный интерфейс для доставки лекарств через гематоэнцефалический барьер.
Исследование
Чанцзянь Се, Исельт Линч, Чуньин Чэнь и Чжилин Го опубликовали свой обзор в Science Bulletin, меняя взгляд нейронаномедицины на белковую корону. Традиционно биофизики рассматривали этот белковый слой как ошибку дизайна — он скрывает таргетные лиганды и перенаправляет наночастицы в печень. Авторы же предлагают считать его динамической пятиэтапной навигационной системой, которую можно запрограммировать для проведения терапевтических средств через гематоэнцефалический барьер.
Пять этапов, которые они описывают: циркуляторный скрининг, связывание с рецепторами эндотелия, интернализация, внутриклеточный транспорт и сортировка, а также поляризованный экзоцитоз (высвобождение на стороне мозга). На каждой контрольной точке состав короны определяет судьбу наночастицы. Настраивая поверхностный заряд и липидную химию, исследователи могут создавать наночастицы, избирательно захватывающие дизопсонины — такие как аполипопротеины или трансферрин — из собственной крови пациента. Эта самоорганизующаяся корона затем действует как биологический мост, взаимодействуя с рецепторами эндотелия, такими как LRP1 или TfR, чтобы запустить рецептор-опосредованный трансцитоз.
Внутри клетки корона подвергается ремоделированию: белки, полученные из крови, удаляются и заменяются эндосомальными белками. Этот внутриклеточный обмен решает, будет ли лекарство возвращено обратно в кровь, разрушено в лизосомах или безопасно доставлено в мозг. Авторы предупреждают, что модели на грызунах часто переоценивают доставку из-за различий в плотности сосудов, и отмечают, что опухоли глиобластомы содержат непредсказуемые участки интактного гематоэнцефалического барьера и проницаемого гемато-опухолевого барьера. Они призывают к точному фенотипированию пациентов — сопоставлению структур частиц с индивидуальными профилями белков плазмы с помощью машинного обучения, топ-даун протеомики и платформ «гематоэнцефалический барьер на чипе».
Почему это важно
Это исследование подчеркивает, как собственные белки организма можно использовать для адресной доставки, что потенциально улучшает лечение болезни Альцгеймера, Паркинсона и глиобластомы. Для всех, кто интересуется когнитивными функциями, оно подчеркивает, что гематоэнцефалический барьер — это не просто стена, а динамический интерфейс. Понимание этих механизмов со временем может привести к улучшению терапий, нацеленных на мозг, что поможет сохранить когнитивные функции при неврологических расстройствах. Оно также показывает, как машинное обучение и персонализированная медицина меняют нейронауку — инструменты, которые однажды могут лечь в основу мониторинга когнитивного здоровья.
Что вы можете сделать
Хотя это исследование является доклиническим, вы можете поддержать здоровье мозга уже сегодня: оставайтесь физически активными, контролируйте артериальное давление и уровень сахара в крови, обеспечьте качественный сон и тренируйте ум с помощью нового обучения. Эти основанные на доказательствах привычки помогают поддерживать сосудистую и когнитивную устойчивость. Для забавной проверки собственных когнитивных сильных сторон попробуйте бесплатный адаптивный тест IQ.
Источник: Neuroscience News
Любопытно узнать о собственном мозге? Пройдите наш бесплатный адаптивный тест IQ или попробуйте 306 уровней тренировки мозга.