Danske forskere i pionerstudie: Viser hvordan man kan bringe små ’medicinlastbiler’ ind i hjernen
Teknikken skal på sigt gøre det muligt at transportere medicin gennem blod-hjerne-barrieren – og dermed foretage en målrettet behandling af hjernesygdomme.
Hvis en patient har en sygdom, som sidder i hjernen, fx en tumor, kunne det være smart at bombardere dette område med medicin – og samtidig undgå at ramme og påvirke andre dele af hjernen.
Men der er et problem, som må løses, før man kan håbe at nå dertil, nemlig passagen gennem blod-hjerne-barrieren.
Denne barriere er en tæt membran, som hos mennesker og andre pattedyr skal sikre et konstant biokemisk miljø i hjernen – og derfor forhindrer den de allerfleste stoffer i at passere ind i hjernen via blodbanen.
Dette har i årtier udfordret videnskaben, som i forsøg efter forsøg har måttet sande, at blod-hjerne-barrieren er en tilsyneladende uovervindelig modstander.
Nu har et dansk forskerhold imidlertid vist, at det er muligt at luske sig vej gennem barrieren ved hjælp af en slags ’medicinlastbiler’.
Disse medicinlastbiler, som hver blot måler omkring 100 milliontedele af en millimeter, er i virkeligheden specialfremstillede, kugleformede fedtpartikler. Og fordi de er hule, kan de transportere gods - fx medicin.
”Vi har som de første vist, at det faktisk er muligt at transportere lægemidler gennem barrieren og ind i hjernen via blodbanen. Det er resultatet af en syv år lang indsats via et samarbejde, som har involveret en lang række danske forskere. Vi er meget glade for, at det er lykkedes”, siger professor Martin Lauritzen fra Rigshospitalet og Institut for Neurovidenskab ved Københavns Universitet. Han har stået i spidsen for projektet.
Museforsøg gav svar
Men hvordan finder man ud af, om en transportør i nano-størrelse - i dette tilfælde medicinlastbilerne – rent faktisk kommer gennem blod-hjerne-barrieren?
Det overordnede svar er trafikovervågning:
For med en særlig teknik – to-foton-billeddannelse – kunne forskerne følge medicinlastbilernes kørselsmønster i en række forsøgsmus.
Akkurat som videokameraer langs veje kan registrere trafikafviklingen.
Forskerne gav musene indsprøjtninger i blodbanen med nanopartiklerne – altså de små medicinlastbiler - som var forsynet med fluorescerende markører. Og ved hjælp af disse farver kunne Martin Lauritzen og hans kolleger følge partiklerne med to-foton udstyret og se, hvordan de opførte sig, når de kom til blod-hjerne-barrieren.
”Når man kan putte et farvestof ind i en nanopartikel, kan man i princippet putte hvad som helst i den, også medicin. Derfor ved vi, at vores teknik også vil kunne bruges til medicinske behandlingsformål”, siger professor Martin Lauritzen.
En sådan anvendelse af de mikroskopiske medicinlastbiler er dog ikke lige om hjørnet.
Selv om mus og mennesker begge er pattedyr og begge har blod-hjerne-barriere, kræves en række andre forsøg, inden teknikken kan afprøves i mennesker, fortæller Martin Lauritzen:
”Det vil være nødvendigt at afprøve den i forsøg med aber. Virker den her, vil den sandsynligvis også virke på mennesker”.
Den detaljerede forklaring er særdeles kompleks, men en mere lægmandsvenlig version lyder således:
- Nanopartiklerne, som er fremstillet af eksperter på DTU, har et antistof på ydersiden.
- Dette antistof er rettet mod et protein, som sidder på indersiden af blodkarrene i hjernen – og dermed på selve blod-hjerne barrieren.
- Når antistoffet møder proteinet, binder nanopartiklen til proteinet.
- Herefter ’spyttes’ nanopartiklen ud inde i hjernen – og har dermed passeret blod-hjerne barrieren.
Opdagelsen er gjort af forskere fra Københavns Universitet (KU), Danmarks Tekniske Universitet (DTU), Aalborg Universitet (AAU) og fra Rigshospitalet.
Projektet har i vid udstrækning været finansieret af en bevilling fra Lundbeckfonden, og beskrivelsen af de små medicinlastbiler er netop offentliggjort i en forskningsartikel i det videnskabelige tidsskrift Nature Communications.