Ερευνητές στην Ιταλία ανέπτυξαν ένα πρωτοποριακό ρινικό σπρέι που βασίζεται σε νανοσωματίδια χρυσού και μπορεί να μεταφέρει φάρμακα απευθείας στον εγκέφαλο. Η νέα αυτή νανοτεχνολογική συσκευή, που ανέπτυξαν ερευνητές από το Πανεπιστήμιο Cattolica και το Fondazione Policlinico Universitario A. Gemelli IRCCS, ανοίγει δρόμους για την πρόληψη και θεραπεία νευροψυχιατρικών και νευροεκφυλιστικών παθήσεων.
Τα νανοσωματίδια χρυσού που ανέπτυξαν οι ερευνητές, μεταφέρουν λίθιο —ένα στοιχείο που ήδη χρησιμοποιείται κλινικά για τη θεραπεία της διπολικής διαταραχής σε μορφή χαπιού. Σε μελέτη που δημοσιεύθηκε στο επιστημονικό περιοδικό Advanced Materials, η ερευνητική ομάδα απέδειξε ότι είναι δυνατόν να ανασταλεί απευθείας η δράση του ενζύμου GSK-3β (glycogen synthase kinase-3 beta) —το οποίο παίζει κρίσιμο ρόλο στην ανάπτυξη αυτών των παθήσεων— μέσω ρινικής χορήγησης λιθίου ενσωματωμένου σε νανοσωματίδια χρυσού. Αυτή η καινοτόμος θεραπευτική προσέγγιση, για την οποία έχει ήδη κατοχυρωθεί πατέντα στην Ιταλία και στο εξωτερικό, επιτυγχάνει τα ίδια αποτελέσματα με το από του στόματος χορηγούμενο λίθιο, αλλά με πολύ μικρότερες δόσεις και απευθείας στόχευση στον εγκέφαλο, μειώνοντας σημαντικά τον κίνδυνο παρενεργειών.
Το ένζυμο GSK-3β είναι απαραίτητο για πολλές κυτταρικές λειτουργίες και επηρεάζει πάνω από 100 πρωτεΐνες. Όταν ενεργοποιείται υπερβολικά, μπορεί να προκαλέσει δυσλειτουργία αυτών των πρωτεϊνών και να οδηγήσει στην εμφάνιση ασθενειών. Στις νευροεκφυλιστικές ασθένειες, όπως το Αλτσχάιμερ, ή στις νευροψυχιατρικές, όπως η διπολική διαταραχή, η υπερδραστηριότητα του ενζύμου συνδέεται με πρωτεΐνες όπως η ταυ και με τη διαταραχή της οδού Wnt/β-catenin, που εμπλέκεται και στην είσοδο ιών όπως ο HSV-1 και ο SARS-CoV-2.
Το λίθιο είναι ισχυρός αναστολέας του GSK-3β και χρησιμοποιείται ήδη στη θεραπεία της διπολικής διαταραχής. Ωστόσο, οι συγκεντρώσεις που απαιτούνται για να αντιμετωπιστούν νευροεκφυλιστικές ή ιογενείς ασθένειες είναι υψηλότερες από αυτές που θεωρούνται αποδεκτές όσον αφορά την αναλογία κινδύνου/οφέλους, περιορίζοντας σημαντικά τις θεραπευτικές εφαρμογές αυτού του φαρμάκου.
«Η πρόκληση για εμάς ήταν να αναπτύξουμε μια συσκευή που θα μας επέτρεπε να εκμεταλλευτούμε το θεραπευτικό δυναμικό του λιθίου χωρίς να προκαλούμε ανεπιθύμητες ενέργειες και που θα μπορούσε να χορηγηθεί με συγκεκριμένο τρόπο, αποφεύγοντας τη συστηματική χορήγηση» εξήγησε ο Ρομπέρτο Πιασεντίνι, αναπληρωτής καθηγητής Φυσιολογίας στο Καθολικό Πανεπιστήμιο – A. Gemelli University Hospital Foundation IRCCS και ένας από τους συγγραφείς της μελέτης.
«Τα νανοσωματίδια χρυσού είναι ιδανικά για αυτή τη στρατηγική. Μπορούν να συνδεθούν με γλουταθειόνη, η οποία βοηθά τόσο στη διείσδυσή τους στα κύτταρα όσο και στη δέσμευση του λιθίου. Μόλις τα σωματίδια εισέλθουν, διασπώνται και απελευθερώνουν το λίθιο στο εσωτερικό των κυττάρων, επιτυγχάνοντας αποτελεσματικές συγκεντρώσεις με χαμηλές δόσεις» εξηγεί ο Αντόνιο Μπουονέρμπα, αναπληρωτής καθηγητής ανόργανης χημείας στο Πανεπιστήμιο του Σαλέρνο.
«Η ρινική οδός είναι ο πλέον κατάλληλος τρόπος για να στοχεύσουμε απευθείας τον εγκέφαλο, παρακάμπτοντας την κυκλοφορία του αίματος. Ο χρυσός, ως αδρανές και ασφαλές μέταλλο, αποβάλλεται μέσω των νεφρών, περιορίζοντας τη συσσώρευση στον εγκέφαλο μετά από επαναλαμβανόμενες δόσεις» συμπλήρωσε ο Πιασεντίνι.
Στο πλαίσιο της έρευνας, πειράματα σε ποντίκια έδειξαν ότι πέντε ημέρες χορήγησης νανοσωματιδίων χρυσού επενδεδυμένων με γλουταθειόνη και λίθιο (LiG-AuNPs) αναστέλλουν σημαντικά τη δράση του GSK-3β στον ιππόκαμπο, ενώ θεραπείες δύο μηνών ανέστρεψαν τη γνωστική έκπτωση σε μοντέλο Αλτσχάιμερ.
Προοπτικές για νέες θεραπείες
Σύμφωνα με τον συν-συγγραφέα της μελέτης, Αλφόνσο Γκράσι, καθηγητή ανόργανης χημείας στο Πανεπιστήμιο του Σαλέρνο, το νανοτεχνολογικό αυτό εργαλείο μπορεί να επιτρέψει την ανάπτυξη νέων θεραπευτικών προσεγγίσεων όχι μόνο για ψυχιατρικές διαταραχές αλλά και για νευροεκφυλιστικές και ιογενείς ασθένειες στις οποίες η αλλοιωμένη δραστηριότητα του GSK-3β στον εγκέφαλο παίζει βασικό ρόλο. Επιπλέον, τα νανοσωματίδια αυτά μπορούν να παραχθούν με απλό τρόπο και με χαμηλό κόστος, επισπεύδοντας έτσι τη μελλοντική τους κυκλοφορία στην αγορά.
ΠΗΓΗ: News Medical
