Клетки иммунной системы доставляют лекарства в мозг

Ученые МГУ совместно с американскими исследователями опубликовали работу, результаты которой свидетельствуют о возможности использования макрофагов для доставки лекарств в мозг.

Авторы предлагают использование экзосом — пузырьков, секретирующихся клетками во внешнюю среду. Сам по себе такой подход уже предлагался — в экзосомы можно поместить низкомолекулярные лекарства, РНК, пептиды и белки для лечения болезни Альцгеймера или болезни Паркинсона. Экзосомы ранее подвергали модификации, чтобы они могли преодолеть гематоэнцефалический барьер. Такая модификация заключалась в снабжении экзосом белками, имеющими сродство к эндотелию сосудов головного мозга, что позволяло бы адресную доставку лекарств. Для этого использовался один из белков вируса бешенства, но при использовании такого метода возможно начало иммунного ответа на сами экзосомы.

Рисунок: При воспалении макрофаги более активно мигрируют в ткани головного мозга, преодолевая гематоэнцефалический барьер

В новом исследовании авторы показали, что не существует особой необходимости в модификации экзосом. Макрофаги, которые служат источниками экзосом, способны сами проникать через стенки гематоэнцефалического барьера при воспалении, используя соответствующие молекулы адгезии. Ученые продемонстрировали, что макрофаги можно нагрузить белковым препаратом вне организма, а после введения в кровоток они мигрируют в ткани мозга самостоятельно, секретируя там экзосомы, содержащие белок. В качестве экспериментального белка был использован нейротрофический фактор мозга (BDNF). При воспалении в тканях мозга доставка экзосом в мозг происходила в три раза быстрее, а объем их накопления пятикратно превышал количество, накапливающееся в здоровом мозге.

Автор: Павел Несмиянов

Yuan D. et al. Macrophage exosomes as natural nanocarriers for protein delivery to inflamed brain. Biomaterials. 2017 Jul 10;142:1-12. doi: 10.1016/j.biomaterials.2017.07.011.