Forskere vil finde nye måder at smugle medicin forbi hjernens effektive forsvarsværk. Et nyt tværvidenskabeligt forskningssamarbejde med deltagelse fra DTU Nanotech sætter fokus på hvordan lægemidler kan transporteres over den barriere, som adskiller hjerne og blod, blod-hjerne-barrieren. En effektiv stopklods, der beskytter hjernen, men samtidig gør det vanskeligt at behandle sygdomme som f.eks. Alzheimers.
95 procent af alle testede lægemiddelstoffer til behandling af lidelser i hjernen dumper, fordi de ikke kan passere blod-hjerne-barrieren. Det er derfor vigtigt at finde en mulig transportvej forbi hjernens effektive grænsepost og grundige beskytter. Lundbeckfonden har nu samlet fem af landets lyseste hoveder i et samarbejde, der skal munde ud i nytænkning inden for drug delivery og skabe ny viden om hjernens jerntæppe:
"Barrieren er som et jerntæppe skabt til at beskytte den sårbare hjerne, og det gør den så effektivt, at det er svært at få lægemiddelstoffer ind, når man vil behandle f.eks. hjernekræft, demens eller Parkinsons."
Professor og neurofysiolog Martin Lauritzen fra Københavns Universitet
”Blod-hjerne-barrieren er en fundamental udfordring i udvikling af nye lægemidler til behandling af sygdomme i hjernen. Barrieren er som et jerntæppe skabt til at beskytte den sårbare hjerne, og det gør den så effektivt, at det er svært at få lægemiddelstoffer ind, når man vil behandle f.eks. hjernekræft, demens eller Parkinsons. Man har i dag f.eks. en del antistoffer, som burde virke på Alzheimers. Problemet er at få dem leveret ind i hjernen og frigivet på den rigtige måde”, forklarer professor og neurofysiolog Martin Lauritzen fra Københavns Universitet og Glostrup Hospital, der leder det nye Lundbeck Foundation Initiative on Brain Barriers and Drug Delivery.
I det nye projekt kobler forskerne in vivo-modeller - det vil sige laboratorieundersøgelser i levende hjernevæv - med den nyeste viden om lægemiddeltransport. Nyere studier tyder på, at det er muligt at koble et gavnligt stof, som hjernen har brug for, sammen med et nanomolekyle der kan passere ind i hjernen og på den måde 'smugle' lægemiddelstoffet over blod-hjerne-barrieren.
Blod-hjerne-barriere-væv, skabt i laboratoriet ved hjælp af nye dyrkningsteknikker kan så bruges til at se, hvordan indsmuglingen fungerer i praksis:
”Vi har i forskningsgruppen fundet teknikker til at lave en kunstig blod-hjerne-barriere med høj tæthed. Den laboratoriedyrkede cellemodel fremstilles ved at dyrke forskellige typer af hjerneceller under helt specielle vækstbetingelser. Modellen kan vi bruge som værktøj til at prøvekøre den vanskelige vej ind i hjernen”, fortæller lektor Birger Brodin fra Københavns Universitet, som er partner i det nye tværvidenskabelige forskningsprojekt, der netop har fået bevilget 40 millioner kroner af Lundbeckfonden.
”Lykkes dette projekt med at transportere molekyler ind i hjernen som i en Trojansk hest, åbner der sig store perspektiver i behandling af hjernens sygdomme. Lundbeckfonden er stolt af at kunne støtte et så innovativt og spændende projekt,” udtaler Jørgen Huno Rasmussen, der er bestyrelsesformand for fonden.
Blod-hjerne-barrieren er kompliceret og udvikler sig som alt levende væv dynamisk. Derfor er det også vigtigt for forskerne at få ny viden om barrierens fysiologiske opbygning, og hvordan den ændrer sig over tid:
”Der er små sprækker i barrieren, hvor molekyler kan finde vej ind i hjernen. Problemet er - i hvert fald når man producerer lægemidler - at de hurtigt bliver smidt ud igen. Det vævsmateriale barrieren består af, bliver hele tiden fornyet. Vi vil undersøge, om vi kan ændre barrierens egenskaber så det bliver nemmere at transportere lægemidler ind i hjernen”, forklarer Martin Lauritzen.
Blod-hjerne-barrieren består af en tredimensionel struktur af blodkar og støttevæv, der sidder helt tæt sammen.Den er altså fysisk tæt, men barrieren er også kemisk tæt, fordi cellerne indeholder transportproteiner, der sørger for, at stoffer der kommer ind i cellerne, øjeblikkeligt bliver smidt ud i blodet igen. Det er et problem, når man forsøger at designe lægemiddelstoffer med virkning på centralnervesystemet.