Нейропротекторное действие наночастиц скваленоил аденозина при инсульте и травмах спинного мозга

Разработчики

Элис Годэн, Мюге Йемисчи, Хакан Эроглу, Тургай Далкара, Патрик Кувре и др.

Описание технологии

Это новая технология использования аденозина, который до сегодняшнего момента был непригоден для применения в качестве нейропротекторного препарата для внутривенного введения. Существует острая необходимость в разработке новых терапевтических подходов для лечения тяжелых форм неврологических травм, таких как инсульт и повреждения спинного мозга. Однако, многие препараты, обладающие потенциальной нейрофармакологической активностью, такие как аденозин, неэффективны при системном введении из-за их быстрого метаболизма и ускоренного выведения из кровотока.

Биоконъюгация аденозина и природного биосовместимого липида сквалена с образованием амфифильного пролекарства приводила к спонтанному образованию наноансамблей (наночастиц) с размером около 120 нм. Такая трансформация аденозина обеспечивает: (1) эффективную защиту аденозина от ускоренного метаболизма, (2) индукцию сильного нейропротекторного эффекта как в модели ишемии-реперфузии на мышах, так в модели повреждения спинного мозга на крысах, что осуществляется, вероятно, благодаря (3) более длительному взаимодействию препарата с нейрососудистой системой, и (4) не вызывет при этом никаких побочных эффектов и системной токсичности.

Нейропротекторное действие нового препарата аденозина было проверено экспериментально в моделях инсульта на мышах и травмы спинного мозга на крысах. Животные, получавшие с помощью системного введения наноансамбли скваленоил аденозина, демонстрировали значительное улучшение показателей неврологического дефицита при ишемии головного мозга, а также раннее восстановление двигательных функций задних конечностей при повреждении спинного мозга. Кроме того, исследования in vitro и in vivo показали, что наноансамбли продлевали циркуляцию аденозина и его взаимодействие с нейрососудистой системой. Результаты применения этого метода впервые продемонстрировали, что такая гидрофильная и быстро метаболизирующаяся молекула, как аденозин, может стать фармакологически эффективной благодаря одной конъюгации с липидом скваленом. Технология «скваленоилирования» ранее уже применялась для внутривенного введения противоопухолевых и антиретровирусных веществ. Но в описанном методе она впервые успешно используется для доставки терапевтических количеств лекарственных средств с целью лечения травм ЦНС.

Практическое применение

В этой технологии впервые было показано, что связь аденозина со скваленом и последующее образование наноансамблей позволяют эффективное назначение этой молекулы с демонстрацией значительной фармакологической активности в моделях ишемии головного мозга и травм спинного мозга. Продемонстрированный эффект плазматического резервуара наноансамблей скваленоил аденозина позволил улучшить микроциркуляцию, что ведет к вторичной нейропротекции паренхимы. Хотя необходимы дальнейшие исследования, чтобы более подробно описать точный терапевтический механизм и определить, какие дозы, частота введения и сроки лечения наноансамблями скваленоил аденозина могут повлиять на клинический исход, это исследование открывает новые захватывающие перспективы для лечения тяжелых неврологических заболеваний, в которых участвует ишемия и/или травмы ткани.

Этот метод может быть в перспективе применен для лечения заболеваний и состояний, связанных со старением, таких как возрастные нарушения мозгового кровообращения и др.

Лаборатории

• Institut Galien Paris-Sud UMR CNRS 8612, Faculty of Pharmacy, University of Paris-Sud XI, Châtenay-Malabry (France)
• Institute of Neurological Sciences and Psychiatry, Hacettepe University, Ankara (Turkey)
• Department of Pharmaceutical Technology, Faculty of Pharmacy, Hacettepe University, Ankara (Turkey)
• Department of Neurosurgery, Ankara Ataturk Research & Education Hospital, Bilkent, Ankara (Turkey)

Ссылки

Публикации

• Gaudin, A et al. «Squalenoyl adenosine nanoparticles provide neuroprotection after stroke and spinal cord injury." 9 Nature Nanotechnology, (2014): 1054–1062.
• Saucier-Sawyer JK, et al. «Distribution of polymer nanoparticles by convection-enhanced delivery to brain tumors." 232 J Control Release. (2016): 103−112.
• Gaudin, A et al. «Pharmacokinetics, biodistribution and metabolism of squalenoyl adenosine nanoparticles in mice using dual radio-labeling and radio-HPLC analysis." 212 J Control Release. (2015): 50−58.