Nanopartikel „schmuggeln" Alzheimer-Medikamente ins Gehirn

Wissenschaftler der Universitätsmedizin Mainz entwickeln ein Transportsystem zur Überwindung der Blut-Hirn-Schranke im Gehirn

28.11.2013

Nach neuesten Erkenntnissen des Forschungsnetzwerks NanoBrain, welches Wissenschaftler der Universitätsmedizin Mainz koordinieren, sind in Nanopartikel eingebettete Medikamente in der Lage, die Blut-Hirn-Schranke zu passieren. Die zellbasierte Studie wurde jetzt in der Publikation „Alzheimer´s Research and Therapy“ veröffentlicht. Die Ergebnisse dieser Studie zeigen, dass Nanopartikel ein vielversprechendes Hilfsmittel sind, um bei neurologischen Erkrankungen Medikamente ins Gehirn zu transportieren. Alzheimer ist eine der häufigsten Formen der Demenz. Es ist davon auszugehen, dass pathologische Ablagerungen von Amyloid-Beta-Protein im Gehirn zu demenziellen Erkrankungen führen. „Indem wir die Anhäufung von Amyloid-Beta blockieren, schaffen wir potenziell eine Möglichkeit, den Ausbruch der Krankheit zu verlangsamen“, so Univ.-Prof. Dr. Claus Pietrzik vom Institut für Pathobiochemie, der NanoBrain koordiniert. Bislang gibt es zahlreiche Beispiele für klinische Studien, in denen sich der Nutzen entzündungshemmender Medikamente zur Senkung des Spiegels an Amyloid-Beta-Protein nicht nachweisen ließ. Man nimmt an, dass die eingesetzten Medikamente nicht fähig waren, die Blut-Hirn-Schranke zu überwinden. Eine der Aufgaben der Blut-Hirn-Schranke ist es, das Gehirn vor im Blut zirkulierenden Toxinen zu schützen. „Für das von der US-amerikanischen Zulassungsbehörde für Lebens- und Arzneimittel zugelassene entzündungshemmende Medikament Flurbiprofen haben wir jetzt einen Weg gefunden, dass es die Blut-Hirn-Schranke erfolgreich passiert“, so Prof. Pietrzik und ergänzt: „Bislang war es so, dass Flurbiprofen einerseits zwar den Spiegel an Amyloid-Beta-Protein senkt, doch andererseits Schwierigkeiten offenbart, die Blut-Hirn-Schranke zu überwinden.“ In der aktuellen Studie von NanoBrain wurde Flurbiprofen in polymere Nanopartikel eingebettet. Ziel war es, in Laborversuchen herauszufinden, ob sich auf diese Weise die Blut-Hirn-Schranke überwinden lässt und das Medikament am Zielort seine Wirkung entfaltet. Um den Effekt des in Nanopartikeln eingebetteten Flurbiprofen im Anschluss an den Transport nachzuweisen, wurden zur Kontrolle medikamentenfreie Nanopartikel eingesetzt. Das Studienergebnis legt nah, dass das in Nanopartikeln eingebettete Flurbiprofen die Blut-Hirn-Schranke passieren konnte und in vitro die Amyloid-Beta-Produktion reduzieren konnte. Festzustellen war: Das in Nanopartikeln eingebettete Flurbiprofen konnte den Spiegel an Amyloid-Beta-Protein vergleichsweise mehr senken, als ohne „Hilfsmittel“ verabreichtes Flurbiprofen. Hatte Flurbiprofen einmal die Blut-Hirn-Schranke überwunden, so war es in der Lage, die Wirkung des Enyms Gamma Secretase zu verändern. Dabei handelt es sich um das Enzym, das das Amyloid-Beta-Protein produziert. Erstauthorin Sabrina Meister von der Universitätsmedizin Mainz betont: „In unserer Studie konnten wir den wirkungsvollen Transport von Medikamenten, die in Nanopartikeln eingebettet sind, an der Blut-Hirn-Schranke nachweisen.“ Ihren Fokus wollen die Forscher um Sabrina Meister und Prof. Pietrzik künftig auf die Verbesserung der Transportsysteme auf der Nanopartikelebene legen. NanoBrain wird von der Europäischen Kommission durch das Programm ERA-Net gefördert. Kontakt:    
Univ.-Prof. Dr. Claus Pietrzik
Institut für Pathobiochemie
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