מחסום הדם-מוח (BBB) נוצר על ידי תאי אנדותל נימי מוח הנתמכים על ידי אסטרוציטים ופריציטים. הוא משמש כמחסום סלקטיבי ביותר, בלתי חדיר, המגן על שלמות המוח ושומר על הומאוסטזיס בין המוח והסביבה הסובבת. ה-BBB מאפשר באופן סלקטיבי הובלה של חומרים מזינים חיוניים הדרושים לחילוף חומרים נוירוני תוך הסרה אקטיבית של חומרים שעלולים להזיק מהמוח. רק מולקולות קטנות וליפופיליות עם משקל מולקולרי מתחת ל-400 Da יכולות לחצות את BBB, בעוד שרוב החלבונים והגנים הגדולים אינם נכללים אלא אם כן נעשה שימוש במערכות הובלה ספציפיות.
מחסום הדם-נוזל השדרה מפריד בין נוזל השדרה (CSF) למחזור הדם המערכתי, ומגן עליו מפני חשיפה לרעלים, פתוגנים ותרופות רבות. ה-BCSFB מורכב מתאי אפיתל ארכנואידיים באזור CSF תת-עכבישי ותאי אפיתל כורואידים ליד חדרי חדרי CSF. רכיבים אלה יוצרים מחסום חדירות סלקטיבי, המבטיח את היציבות של המיקרו-סביבה העצבית.
בתחום פיתוח התרופות, חוקרים חיפשו זה מכבר שיטות יעילות ובטוחות עבורהעברת חומרים טיפוליים ישירות למוח. בין אלה, נתיב מתן התרופות מהאף למוח (N2B) התגלה כטכניקה לא פולשנית מבטיחה.
מהי מתן תרופות מהאף למוח?
מתן תרופות N2B שונה מטיפולי אינהלציה נפוצים.זה עוקף את BBB כדי להעביר תרופות ישירות למוח דרך חלל האף. חומרים טיפוליים ניתנים לחלל האף העליון, שם הם חוצים את צלחת ה-cribriform ומגיעים לנוירונים של קולטן הריח המוטבעים ברירית האף. לאחר מכן התרופות חודרות לקליפת המוח ולסטריאטום דרך הנוירונים הללו.
כיום, טיפולים קליניים במחלות מוח כוללים בעיקר שיטות לא פולשניות או פולשניות. שיטות לא פולשניות כמו מתן דרך הפה מונעות על ידי אתגרים כמו אפקט המעבר הראשון וה-BBB. גישות פולשניות, כוללהזרקה תוך ורידית, הזרקה תוך-תיקלית ומתן תוך מוחי, יכול לשפר את יעילות האספקה של המוח, אך לעתים קרובות מהווה סיכונים של רעילות עצבית, מה שהופך אותם ללא מתאימים לטיפול ארוך טווח. אספקת תרופות N2B מציגה אלטרנטיבה חיובית על ידי עקיפת ה-BBB כדי להעביר תרופות ישירות למוח, מזעור חשיפה מערכתית, הפחתת רעילות ושיפור היעילות הטיפולית.
דרך לא פולשנית זו מונעת את אפקט המעבר הראשון, מספקת במהירות תרופות למוח, ועוקפת פירוק מערכת העיכול ופירוק אנזימטי. הוא מאופיין בספיגה מהירה, מריחה ללא כאבים והתאמה לשימוש חוזר. המנגנונים העיקריים לאספקת N2B כוללים את מסלול עצב הריח, מסלול העצב הטריגמינלי ומחזור הדם המערכתי. מסלול הריח כולל הובלה תוך-תאית ופארא-תאית באמצעות נוירונים תחושתיים, בעוד שהמסלול הטריגמינלי מקל על הובלת תרופות מחלל האף לגזע המוח ולמוח הקדמי. בנוסף, אזור הנשימה בעל כלי הדם של חלל האף מאפשר ספיגת תרופה עקיפה למחזור הדם המערכתי.
יתרונות ואתגרים של מתן מהאף למוח
יתרונות:
- שטח פנים גדול וכלי דם:רירית האף מציעה שטח פנים גדול עם כלי דם לספיגה מהירה של התרופה ותחילת הפעולה.
- הימנעות ממטבוליזם של מערכת העיכול והמעבר הראשון:מסלול זה מספק נתיב ישיר למוח, תוך הימנעות ממצבים קשים במערכת העיכול ומטבוליזם כבדי.
- אי פולשניות:בהשוואה לזריקות תוך ורידי או תוך שריריות, מתן N2B אינו פולשני, ללא כאבים ומתאימה לניהול עצמי, ומשפר את היענות המטופל למצבים כרוניים.
אתגרים:למרות הפוטנציאל שלה, משלוח N2B עומד בפני מספר מגבלות:
- פינוי רירי ופירוק אנזימטי:מנגנוני הגנה טבעיים אלו עשויים להפחית את שימור ויעילות התרופות.
- חששות רעילות:הבטיחות לטווח הארוך נותרה בלתי ודאית, במיוחד לגבי רעילות רירית ונוירונית.
- משפרי ספיגה ופולימרים דביקים ברירית:בעוד שתוספים אלה יכולים לשפר את מתן התרופה, ההשפעות ארוכות הטווח שלהם על רקמות האף דורשות חקירה נוספת.
יישומים נוכחיים של מתן תרופות מהאף למוח
המוקד העיקרי של מחקר מסירת N2B הוא על תרופות מקרומולקולריות, כגון פפטידים, חלבונים וחומצות גרעין. בעוד שמעט תרופות ביולוגיות הגיעו לשוק, דוגמאות בולטות כוללות:
- אנלוגים ל-GnRH:משמש לטיפול בסרטן ערמונית גרורתי תלוי הורמונים.
- דסמופרסין:מאושר להרטבת לילה וסוכרת אינסיפידוס מרכזית.
- קלציטונין:מיועד לטיפול באוסטיאופורוזיס.
בבקשות פסיכיאטריות, לוקסאפין קיבל את אישור ה-FDA בשנת 2012 לשליטה בתסיסה בחולי סכיזופרניה והפרעה דו קוטבית. בינתיים, אינסולין תוך-אף והאנלוגים שלו עוברים ניסויים קליניים, המציעים תקווה לניהול מחלות כרוניות.
אסטרטגיות חדשות לשיפור העברת האף למוח
כדי להתגבר על המאפיינים המגבילים של ה-BBB, חוקרים בוחנים מערכות ננו-נשאיות שונות ופלטפורמות להעברת תרופות, כולל:
- משפרי חלחול ומעכבי אנזים:אסטרטגיות אלו משפרות את הזמינות הביולוגית של התרופה על פני רירית האף.
- תרופות פרו ופולימרים דביקים ברירית:נועד לשפר את השמירה והיציבות בתוך חלל האף.
גישות מבוססות ננוטכנולוגיה, כגון ננו-חלקיקים (NPs), מציעות אלטרנטיבה משכנעת. NPs כוללים ליפוזומים, ננו-אמולציות, NPs מבוססי שומנים, ננו-חלקיקים שומנים מוצקים (SLNs), נשאי שומנים בננו-מבנה (NLCs), NPs פולימריים ו-NPs מבוססי מתכת. לאחר מתן תוך-אף, NPs אלו חוצים את מסלולי הריח והטריגמינליים, ומספקים חומרים טיפוליים לאזורי מוח ממוקדים. שיטה זו טומנת בחובה הבטחה משמעותית לטיפול בפגיעות במערכת העצבים המרכזית והפרעות ניווניות.
אספקת תרופות מהאף אל המוח (N2B) מציעה גישה פורצת דרך לעקוף את ה-BBB והכוונה ישירה למוח. בעוד שהשיטה מציגה יתרונות ייחודיים, כולל אי-פולשניות וגישה מהירה למוח, יש לטפל באתגרים כגון רעילות רירית ויעילות משלוח. התקדמות בננוטכנולוגיה ומערכות נשאות חדשניות צפויות להניע התפתחויות עתידיות, ולהרחיב את האפשרויות הטיפוליות בהפרעות במערכת העצבים המרכזית.
ל-Prisys Biotech, בתור CRO פרה-קליני מוביל לבעלי חיים גדולים, יש את היכולת לבצע ניסויי N2B בפרימטים לא אנושייםכמו Cynomolgus Macaque. בנוסף, Prisys Biotech מציעהשירותים וטכנולוגיות מתקדמים של מחקר CNS. למידע נוסף, אנא אל תהסס לפנות אלינו.
