Neues Transportsystem zur Überwindung der Blut-Hirn-Schranke entwickelt

Nanopartikel transportieren Alzheimer-Medikamente ins Gehirn

28.11.2013

Nach neuesten Erkenntnissen des Forschungsnetzwerks NanoBrain, das durch das Programm ERA-NET der Europäischen Kommission gefördert und von Wissenschaftlern der Universitätsmedizin Mainz koordiniert wird, sind in Nanopartikel eingebettete Medikamente in der Lage, die Blut-Hirn-Schranke zu passieren. Die zellbasierte Studie wurde jetzt in der Fachzeitschrift 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 der Koodinator von NanoBrain, Prof. Dr. Claus Pietrzik, vom Institut für Pathobiochemie der Universitätsmedizin der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU).

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 Pietrzik. "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 NanoBrain-Studie 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 und in vitro die Amyloid-Beta-Produktion reduzieren konnte. 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, war es in der Lage, die Wirkung des Enzyms Gamma Secretase zu verändern. Dabei handelt es sich um das Enzym, das das Amyloid-Beta-Protein produziert.

Sabrina Meister, Erstautorin der Studie und Mitarbeiterin am Institut für Pathobiochemie 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. Dr. Claus Pietrzik künftig auf die Verbesserung der Transportsysteme auf der Nanopartikelebene legen.