سد خونی مغزی (BBB) ​​یک خط دفاعی حیاتی برای ایمن نگه داشتن مغز شما از سموم است، اما گاهی اوقات می‌تواند بیش از حد محدود کننده باشد و دارو‌های مهم را دور نگه دارد.

محققان MIT اکنون یک مدل دقیق جدید از نحوه عملکرد این مانع را نشان داده‌اند که می‌تواند درمان‌های جدیدی را برای سرطان مغز فراهم کند.

پاتوژن‌ها یا سمومی خونی که در گردش هستند، اگر وارد مغز شوند، می‌توانند آسیب‌های عمده‌ای ایجاد کنند، بنابراین بدن ما نوعی سیستم بازرسی راه‌اندازی کرده است. سلول‌های پوشاننده مویرگ‌های مغز مجموعه‌ای از اتصالات بسیار محکم را تشکیل می‌دهند که برای مواد مغذی و سایر مولکول‌های کلیدی بسیار انتخابی هستند.

دانشمندان طیف وسیعی از راه‌ها را برای باز کردن موقت سد آزمایش کرده‌اند، از جمله نانوذرات مغناطیسی، پالس‌های اولتراسوند، یا نانوذرات تخصصی طراحی‌شده برای ارائه دارو.

مشکل این است، مطالعه اینکه این تکنیک‌ها چقدر خوب کار می‌کنند می‌تواند دشوار باشد. کشت‌های سلولی و مدل‌های حیوانی همیشه نشان‌دهنده دقیق انسان نیستند و آزمایش بر انسان‌ها خطر بالایی دارد؛ بنابراین برای مطالعه جدید، تیم MIT یک مغز روی یک تراشه، یک مدل میکروسیالی ایجاد کرد که اندام را با دقت بیشتری بازسازی می‌کند.

در این مورد، مدل حاوی گلوله‌ای از سلول‌های گلیوبلاستوم است که در رگ خونی رشد یافته از سلول‌های اندوتلیال انسان پیچیده شده است.

برای بازتولید سد خونی-مغزی، این مدل همچنین شامل پری‌سیت‌ها و آستروسیت‌ها، دو نوع سلولی است که در تشکیل سد نقش دارند.

ایده آزمایش این است که چگونه درمان‌های مختلف می‌توانند BBB را برای تحویل دارو‌های شیمی درمانی به سلول‌های سرطانی مغز باز کنند.

برای بررسی میزان عملکرد این مدل، محققان نانوذرات طراحی شده خود را آزمایش کردند. این ذرات با یک پپتید به نام AP۲ پوشانده شده اند، که نشان داده شده است که به اشیا کمک می‌کند تا از سد عبور کنند و هنگامی که داخل آن‌ها قرار می‌گیرند، ذرات بار خود را آزاد می‌کنند - در این مورد سیس پلاتین، یک داروی رایج شیمی درمانی است و مطمئناً ذرات پوشش داده شده در AP۲ توانستند به تعداد بیشتری به تومور‌ها برسند و دارو را آزاد کنند و سلول‌های سرطانی را از بین ببرند.

بدون پوشش پپتیدی، ذرات تمایل به آسیب رساندن به عروق خونی سالم دارند. به اندازه کافی راحت، به نظر می‌رسد AP۲ با اتصال به گیرنده‌ای به نام LRP۱ که در نزدیکی تومور‌ها در سطوح بالاتری نسبت به اطراف رگ‌های خونی سالم مغز ظاهر می‌شود، به هدایت نانوذرات به سمت محل تومور کمک می‌کند.

سینتیا هاجل، نویسنده ارشد این مطالعه گفت: ما شاهد افزایش مرگ سلولی در تومور‌هایی بودیم که با نانوذرات پوشش داده شده با پپتید در مقایسه با نانوذرات خالی یا داروی آزاد درمان شدند. این ذرات پوشش داده شده ویژگی بیشتری برای کشتن تومور نسبت به روش غیر اختصاصی نشان دادند.

این تیم اکنون قصد دارد از این مدل برای آزمایش سایر دارو‌ها و انواع دیگر سرطان مغز استفاده کند. این تحقیق در مجله نچرال پورتکل (Nature Protocols) منتشر شده است.

منبع: سایت نیواطلس منتشره از MIT