Nanohiukkasiin perustuva lääkkeenjakelujärjestelmä, joka voi muuttaa skitsofrenian hoitoa.

Skitsofrenia on monimutkainen mielenterveyshäiriö, jolle on ominaista laaja kirjo oireita, kuten hallusinaatiot, heikentyneet kognitiiviset kyvyt ja sekava puhe tai käyttäytyminen. Siihen liittyy hermovälitteisen signaalinsiirron poikkeavuuksia, jotka johtuvat kemiallisten välittäjäaineiden epätasapainosta. Nykyisiin skitsofrenian hoitostrategioihin kuuluu antipsykoottisten lääkkeiden käyttö, jotka voivat aiheuttaa sivuvaikutuksia ja liittyvät suureen sydän- ja verisuonitautien riskiin. Lisäksi potilailla on usein riittämätön vaste lääkkeille, koska veri-aivoeste (BBB), solujen suojaava este, säätelee tarkasti ionien ja molekyylien kulkeutumista aivoihin.

Tutkijat ovat selvittäneet reseptorivälitteisen transkytoosin (RMT) käyttöä käyttämällä matalatiheyksisen lipoproteiinin reseptoria 1 (LRP1) skitsofrenian hoitoon ja siten helpottaakseen lääkkeiden kulkeutumista aivokudokseen. Tutkimuksen suoritti apulaisprofessori Eijiro Miyakon johtama tutkimusryhmä Japanin edistyneestä tiede- ja teknologiainstituutista (JAIST) yhteistyössä professori Yukio Agon (Hiroshiman yliopisto), professori Shinsaku Nakagawan (Osakan yliopisto), professori Takatsuga Hirokawan (Tsukuban yliopisto) ja Ichimaru Pharcos Co., Ltd:n vanhemman tutkijan, tohtori Kotaro Sakamoton kanssa. Heidän tutkimuksensa julkaistiin JACS Au -lehdessä 20. kesäkuuta 2024.

Tutkijoita inspiroivat aiemmat löydökset, jotka osoittivat vasoaktiivisen suoliston peptidireseptori 2:n (VIPR2) geeniduplikaation vuorovaikutuksen skitsofrenian kanssa, sekä heidän oma löytämänsä uusi peptidi, KS-133. Tällä uudella peptidillä, KS-133:lla, on selektiivinen antagonistinen vaikutus VIPR2:een, mikä johtaa sen alasääntelyyn. KS-133:een liittyvä tärkein rajoittava tekijä on kuitenkin sen alhainen läpäisevyys aivo-aortan läpi.

Jotta KS-133:n kulkeutuminen aivoihin olisi mahdollista, he kehittivät aivoihin kohdistuvan peptidin, KS-487:n, joka kykeni sitoutumaan spesifisesti LRP1:een ja vaikuttamaan RMT:hen. Lopuksi tutkijat kehittivät uuden nanopartikkelipohjaisen lääkeaineiden annostelujärjestelmän (DDS), jossa KS-133-peptidi kapseloitiin kohdistuvaan peptidiin KS-487, ja tutkivat sen tehokkuutta skitsofrenian hoidossa.

Peptidiformulaatioiden antaminen DDS:n kautta johti lääkkeen tehokkaaseen jakautumiseen hiirten aivoissa. Farmakokineettisellä analyysillä arvioidut lääkkeen vapautumisprofiilit vahvistivat aivoihin kohdistuvan peptidin roolin KS-133:n kuljetuksessa aivoihin. Lisäksi DDS:n tehokkuutta arvioitiin indusoitua skitsofreniaa sairastavilla hiirillä lisäämällä VIPR2:n aktivaatiota. KS-133/KS-487-nanopartikkeleilla käsitellyt hiiret osoittivat merkittävää kognitiivisten toimintojen paranemista uusissa objektien tunnistustesteissä, mikä voidaan selittää VIPR2:n estolla.

Selittäessään tutkimuksensa käytännön sovelluksia ja potentiaalia, tohtori Miyako totesi: "Nykyiset lääkkeet sisältävät vain välittäjäaineiden modulointiin liittyviä mekanismeja, ja niiden terapeuttiset vaikutukset ovat rajalliset, erityisesti kognitiivisen toimintahäiriön hoidossa. Näin ollen peptidiformulaatiotamme voidaan käyttää uutena lääkkeenä kognitiivisen toimintahäiriön korjaamiseen skitsofreniassa."

Yhteenvetona voidaan todeta, että tämä Dr. Miyakon ja hänen kanssaan tehty tutkimus tarjoaa prekliinistä näyttöä uudesta VIPR2:een kohdistuvasta hoitostrategiasta, joka saattaa parantaa skitsofrenian kognitiivista heikkenemistä. ”Laajennamme tutkimustamme edelleen kattamaan solu- ja eläinmalleja sekä ihmisillä tehtyjä kliinisiä tutkimuksia tämän peptidiformulaation tehokkuuden ja turvallisuuden varmistamiseksi ja sen kehittämisen edistämiseksi uudeksi skitsofrenian hoitoksi viiden vuoden kuluessa”, totesi Dr. Miyako, joka on optimistinen tutkimuksensa pitkän aikavälin vaikutuksista.

Toivomme, että uusien bioyhteensopivia peptidejä käyttävien DDS-järjestelmien löytäminen ja kehittäminen mullistaa skitsofrenian hoidon maiseman!