Forskare har tagit fram ett nytt sätt att testa läkemedels förmåga att ta sig förbi blod-hjärnbarriären. Med den nya modellen kan djurförsök minska.
Proteinbaserade biologiska läkemedel, som till exempel antikroppar, är lovande för att behandla sjukdomar som alzheimer och parkinson där hjärnans nervceller bryts ner. Men en stor utmaning finns: blod-hjärnbarriären hindrar stora molekyler att nå hjärnan.
Forskare vid Uppsala universitet har nu utvecklat en artificiell modell över blod-hjärnbarriären för att bättre kunna testa läkemedel utan att behöva använda djur.
Lurar blod-hjärnbarriären
Ett av de mest effektiva sätten att leverera stora antikroppar till hjärnan är att härma de sätt som kroppen använder för att leverera viktiga molekyler till hjärnan. Antikropparna kan alltså designas för att lura blod-hjärnbarriären att tro att de behöver komma in i hjärnan.
Idag är djurexperiment den vanligaste metoden för att testa om en antikropp kan nå hela vägen fram. Det är dyrt och tar tid, men forskare vill även av etiska skäl minska antalet djurförsök.
Kan ersätta djurförsök
Den artificiella blod-hjärnbarriärmodellen som nu utvecklats kan användas i stället för djurförsök för att bekräfta att antikropparna har förmåga att korsa barriären till hjärnan.
– Det finns många olika cellbaserade blod-hjärnbarriärmodeller, men de flesta försöker imitera den komplexa blod-hjärnbarriären, och är därför mycket svårare att hantera än den vi har utvecklat som fokuserar på att studera hur biologiska läkemedel transporteras, säger forskaren Jamie Morrison vid Uppsala universitet och fortsätter:
– Vårt mål var att utveckla ett robust och enkelt muscellsystem där flera antikroppars passage över blod-hjärnbarriären kan testas samtidigt på relativt kort tid. I våra resultat ser vi en tydlig skillnad mellan antikroppar som klarar att korsa blod-hjärnbarriären och de som inte kan, säger Jamie Morrison.
Resultaten från modellen har bekräftas med experiment på möss.
Bättre på att ta sig in i hjärnan
Den nya modellen har också använts med framgång i en annan studie. Där användes den för att visa att en ny antikropp, som forskargruppen tagit fram, var bättre på att ta sig fram till hjärnan jämfört med traditionella antikroppar.
Även om den artificiella blod-hjärnbarriärmodellen är ny har den redan blivit en del av många nya projekt i forskargruppen.
– Modellen kommer utan tvivel att förbättra den prekliniska utvecklingen av metoder för att leverera stora biologiska läkemedel över blod-hjärnbarriären och in i hjärnan och därmed på lång sikt ge hopp till dem som lider av neurodegenerativa sjukdomar, säger Jamie Morrison.
Studier:
Standardized Preclinical In Vitro Blood-Brain Barrier Mouse Assay Validates Endocytosis-Dependent Antibody Transcytosis Using Transferrin-Receptor-Mediated Pathways, Molecular Pharmaceutics.
A single-chain fragment constant design enables easy production of a monovalent blood-brain barrier transporter and provides an improved brain uptake at elevated doses, Journal of Neurochemistry.
Kontakt:
Jamie Morrisson, forskare på institutionen för farmaci vid Uppsala universitet, jamie.morrison@farmaci.uu.se
