Учени от Медицинския факултет на Университета в Хонконг, в сътрудничество с Центъра за модерни биомедицински инструменти, разработиха иновативен нанопрахов назален спрей, предназначен за ранна интервенция при исхемичен инсулт.
Технологията има за цел не само да подпомага лечението, но и да намали увреждането още в първите минути след мозъчен удар, осигурявайки невропротекция до постъпване в лечебно заведение. Концепцията Nano-in-Micron е иновативен метод за преодоляване на кръвно-мозъчната бариера. Едно от най-големите предизвикателства в неврофармакологията е кръвно-мозъчната бариера – естествен защитен механизъм, който ограничава проникването на вещества и токсини от кръвта към мозъчната тъкан.
Авива Чоу Шинг-фунг, доцент в Катедрата по фармакология и фармация към Медицинския факултет на Университета в Хонконг, обяснява: „Процентът на неуспех на кандидат-лекарствата за заболявания на централната нервна система в клиничните изпитвания надхвърля 90%. Основната причина е, че повечето от тях не успяват да преминат през кръвно-мозъчната бариера и съответно не достигат до мозъчната тъкан, за да проявят терапевтичния си ефект“.
За да се справят с това предизвикателство, учените разработват технологична платформа, наречена Nano-in-Micron. Тя комбинира нанотехнология и биоинженерство в двустепенен процес
Двете фази са следните: активните невропротективни молекули първо се капсулират в наночастици, а след това се преобразуват в микронни прахови частици, подходящи за инхалационно приложение. Разработеният назален спрей е проектиран като бързодействаща, преносима и лесна за употреба терапия, която може да бъде приложена извън болнична среда. Механизмът му на действие включва няколко последователни етапа. След вдишване прахът се отлага в носната кухина, където при контакт със слузта се разпада обратно до наночастици.
Тези наночастици използват естествените анатомични връзки, заобикаляйки кръвно-мозъчната бариера, за да доставят лекарството директно до мозъка. Този дизайн значително повишава ефективността на доставяне на лекарството и осигурява по-бързо начало на действие, което го превръща в обещаващ подход за доболнично лечение при исхемичен инсулт.
При това проучване са установени благоприятни биологични ефекти и невропротективни механизми. Предклинични изследвания върху животински модели показват, че ранното приложение на нанопраховия спрей (до 30 минути) след настъпване на исхемичен инсулт може да намали степента на мозъчното увреждано с над 80%
Освен намаляване на структурното увреждане се наблюдава и значително запазване на двигателните и неврологичните функции. Предполагаемите механизми на действие включват намаляване на възпалителния отговор в мозъка, ограничаване на процесите на клетъчна апоптоза и стабилизиране на кръвно-мозъчната бариера. В съвкупност тези ефекти водят до по-голяма устойчивост на мозъчната тъкан в условия на кислороден дефицит. Това означава промяна в парадигмата и се преминава от болнично към доболнично лечение.
Една от най-значимите концептуални промени, които технологията предлага, е изместването на началото на лечение извън болничното заведение. В стандартната клинична практика терапията започва след постъпване в болница и потвърждаване на диагнозата. Новият подход предлага възможност за ранна намеса още на мястото на инцидента или по време на транспортиране.
Д-р Шао Дзитун, постдокторант в Центъра за модерни биомедицински инструменти, подчертава, че подходът не е предназначен да замени съществуващите болнични лечения, а да запази мозъчната тъкан до момента на предоставяне на специализирана интервенция. „След инсулт всяка секунда е от значение. Дори допълнителни десет минути защита на мозъка могат да определят дали пациентът ще може да ходи или говори в бъдеще.
Ключовият пробив на тази технология се крие в изместването на началото на лечението на инсулт от болнична към доболнична среда.“ Потенциалът за бъдещо развитие и разширяване на приложението на наноспрея е много голям.
Платформата „Nano-in-Micron“ не е ограничена само до инсулт, като нейният гъвкав дизайн позволява доставяне на различни терапевтични агенти, включително малки молекули, биологични лекарства и природни съединения.
В този контекст учените разглеждат потенциалното й приложение и при други неврологични състояния, като болестта на Алцхаймер, заболявания на двигателния неврон и инфекциозни заболявания на централната нервна система, включително менингит. Преди евентуално клинично внедряване предстои провеждането на допълнителни токсикологични изследвания и клинични изпитвания, които да потвърдят безопасността и ефективността при хора.
Милена ВАСИЛЕВА
