دارورسانی نوآورانه از بینی به مغز (N2B): دور زدن سد خونی مغزی

سد خونی مغزی (BBB) ​​توسط سلول های اندوتلیال مویرگی مغز که توسط آستروسیت ها و پری سیت ها پشتیبانی می شوند تشکیل می شود. این به عنوان یک مانع بسیار انتخابی و غیرقابل نفوذ عمل می کند که از یکپارچگی مغز محافظت می کند و هموستاز بین مغز و محیط اطراف را حفظ می کند. BBB به طور انتخابی اجازه انتقال مواد مغذی ضروری مورد نیاز برای متابولیسم عصبی را می دهد و در عین حال مواد مضر بالقوه را از مغز حذف می کند. فقط مولکول های کوچک و چربی دوست با وزن مولکولی کمتر از 400 دا می توانند از BBB عبور کنند، در حالی که اکثر پروتئین ها و ژن های بزرگ کنار گذاشته می شوند مگر اینکه از سیستم های انتقال خاصی استفاده شود.

سد مایع مغزی-نخاعی مایع مغزی نخاعی (CSF) را از گردش خون سیستمیک جدا می کند و از قرار گرفتن در معرض سموم، پاتوژن ها و بسیاری از داروها محافظت می کند. BCSFB از سلول های اپیتلیال عنکبوتیه در ناحیه زیر عنکبوتیه CSF و سلول های اپیتلیال مشیمیه در نزدیکی اتاقک های بطنی CSF تشکیل شده است. این اجزاء یک مانع نفوذپذیری انتخابی را تشکیل می دهند که پایداری ریزمحیط عصبی را تضمین می کند.

در زمینه تولید دارو، مدت‌هاست که محققان به دنبال روش‌های مؤثر و ایمن برای آن بوده‌اندانتقال مستقیم عوامل درمانی به مغز. در این میان، مسیر انتقال دارو از بینی به مغز (N2B) به عنوان یک تکنیک غیرتهاجمی امیدوارکننده ظاهر شده است.

تحویل داروی N2B از درمان‌های استنشاقی رایج متمایز است.BBB را دور می زند تا داروها را مستقیماً از طریق حفره بینی به مغز برساند. عوامل درمانی در حفره بینی فوقانی تجویز می شوند، جایی که آنها از صفحه کریبریفرم عبور می کنند و به نورون های گیرنده بویایی تعبیه شده در مخاط بینی می رسند. سپس داروها از طریق این نورون ها به قشر مغز و جسم مخطط نفوذ می کنند.

در حال حاضر، درمان‌های بالینی بیماری‌های مغزی عمدتاً شامل روش‌های غیرتهاجمی یا تهاجمی است. روش های غیر تهاجمی مانند تجویز خوراکی با چالش هایی مانند اثر عبور اول و BBB مانع می شوند. رویکردهای تهاجمی، از جملهتزریق داخل وریدی، تزریق داخل نخاعی و تزریق داخل مغزی، می تواند کارایی تحویل مغز را بهبود بخشد اما اغلب خطرات سمیت عصبی را به همراه دارد و آنها را برای درمان طولانی مدت نامناسب می کند. تحویل داروی N2B با دور زدن BBB برای رساندن مستقیم داروها به مغز، به حداقل رساندن مواجهه سیستمیک، کاهش سمیت و افزایش اثربخشی درمانی، جایگزین مطلوبی است.

این مسیر غیر تهاجمی از اثر عبور اول جلوگیری می کند، داروها را به سرعت به مغز می رساند و از تخریب دستگاه گوارش و تجزیه آنزیمی جلوگیری می کند. با جذب سریع، کاربرد بدون درد و مناسب بودن برای استفاده مکرر مشخص می شود. مکانیسم های اولیه برای تحویل N2B شامل مسیر عصب بویایی، مسیر عصب سه قلو و گردش خون سیستمیک است. مسیر بویایی شامل حمل و نقل درون سلولی و پاراسلولی از طریق نورون های حسی است، در حالی که مسیر سه قلو انتقال دارو از حفره بینی به ساقه مغز و پیش مغز را تسهیل می کند. علاوه بر این، ناحیه تنفسی بسیار عروقی حفره بینی امکان جذب غیرمستقیم دارو را در گردش خون سیستمیک فراهم می کند.

مزایا:

• مساحت سطح بزرگ و عروق:مخاط بینی یک سطح بزرگ و عروقی برای جذب سریع دارو و شروع اثر ارائه می دهد.
• اجتناب از متابولیسم گوارشی و دفع اول:این مسیر یک مسیر مستقیم به مغز فراهم می کند و از شرایط سخت گوارشی و متابولیسم کبدی جلوگیری می کند.
• غیر تهاجمی:در مقایسه با تزریقات داخل وریدی یا عضلانی، زایمان N2B غیر تهاجمی، بدون درد و برای خود تجویزی مناسب است و انطباق بیمار را برای شرایط مزمن بهبود می بخشد.

چالش ها:علیرغم پتانسیل آن، تحویل N2B با چندین محدودیت مواجه است:

• پاکسازی موکوسیلیاری و تخریب آنزیمی:این مکانیسم های دفاعی طبیعی ممکن است احتباس و اثربخشی دارو را کاهش دهد.
• نگرانی های مربوط به سمیت:ایمنی طولانی مدت، به ویژه در مورد سمیت مخاطی و عصبی، نامشخص است.
• تقویت کننده های جذب و پلیمرهای مخاط چسب:در حالی که این افزودنی ها می توانند تحویل دارو را بهبود بخشند، اثرات طولانی مدت آنها بر بافت های بینی نیاز به بررسی بیشتر دارد.

تمرکز اولیه تحقیقات تحویل N2B بر روی داروهای ماکرومولکولی مانند پپتیدها، پروتئین ها و اسیدهای نوکلئیک است. در حالی که تعداد کمی از بیولوژیک ها به بازار رسیده اند، نمونه های قابل توجه عبارتند از:

• آنالوگ های GnRH:برای درمان سرطان پروستات متاستاتیک وابسته به هورمون استفاده می شود.
• دسموپرسین:مورد تایید برای شب ادراری و دیابت بی مزه مرکزی.
• کلسی تونین:برای درمان پوکی استخوان توصیه شده است.

در کاربردهای روانپزشکی، لوکساپین در سال 2012 تاییدیه FDA را برای کنترل بی قراری در بیماران اسکیزوفرنی و اختلال دوقطبی دریافت کرد. در همین حال، انسولین داخل بینی و آنالوگ های آن در حال انجام آزمایشات بالینی هستند که امیدی برای مدیریت بیماری مزمن است.

برای غلبه بر ویژگی‌های محدودکننده BBB، محققان در حال بررسی سیستم‌های مختلف نانوحامل و پلت‌فرم‌های تحویل دارو هستند، از جمله:

• تقویت‌کننده‌های نفوذ و مهارکننده‌های آنزیم:این استراتژی ها فراهمی زیستی دارو را در سراسر مخاط بینی بهبود می بخشد.
• پیش داروها و پلیمرهای مخاط چسب:طراحی شده برای افزایش احتباس و ثبات در داخل حفره بینی.

رویکردهای مبتنی بر فناوری نانو، مانند نانوذرات (NPs)، یک جایگزین قانع‌کننده ارائه می‌دهند. NP ها شامل لیپوزوم ها، نانوامولسیون ها، NP های مبتنی بر لیپید، نانوذرات لیپیدی جامد (SLNs)، حامل های لیپیدی نانوساختار (NLCs)، NP های پلیمری و NP های مبتنی بر فلز هستند. پس از تزریق داخل بینی، این NP ها مسیرهای عصب بویایی و سه قلو را طی می کنند و عوامل درمانی را به نواحی مورد نظر مغز می رسانند. این روش برای درمان آسیب های سیستم عصبی مرکزی و اختلالات عصبی نویدبخش است.

تحویل دارو از بینی به مغز (N2B) یک رویکرد پیشگامانه برای دور زدن BBB و هدف قرار دادن مستقیم مغز ارائه می دهد. در حالی که این روش مزایای منحصر به فردی از جمله غیر تهاجمی بودن و دسترسی سریع به مغز را ارائه می دهد، چالش هایی مانند سمیت مخاطی و کارایی زایمان باید مورد توجه قرار گیرد. انتظار می‌رود پیشرفت‌ها در نانوتکنولوژی و سیستم‌های حامل نوآورانه، پیشرفت‌های آینده را هدایت کند و امکانات درمانی اختلالات سیستم عصبی مرکزی را گسترش دهد.

Prisys Biotech، به عنوان یک CRO پیشرو بالینی حیوانات بزرگ، دارای قابلیت انجام آزمایشات N2B درپستانداران غیر انسانیمانند سینومولگوس ماکاک. علاوه بر این، Prisys Biotech ارائه می دهدخدمات و فناوری های تحقیقاتی پیشرفته CNS. برای اطلاعات بیشتر، لطفا با ما تماس بگیرید.