Nanopartikelbaseret system til levering af medicin fundet, som kan ændre behandlingen af skizofreni

Skizofreni er en kompleks psykisk lidelse, der er karakteriseret ved en bred vifte af symptomer, såsom hallucinationer, nedsatte kognitive evner og uorganiseret tale eller adfærd. Det er forbundet med abnormiteter i neurotransmissionen på grund af en ubalance af kemiske neurotransmittere. Nuværende behandlingsstrategier for skizofreni omfatter brugen af antipsykotiske lægemidler, som kan forårsage bivirkninger og er forbundet med en høj risiko for hjerte-kar-sygdomme. Derudover har patienter ofte et utilstrækkeligt respons på terapeutiske lægemidler, da blod-hjerne-barrieren (BBB), en beskyttende barriere af celler, nøje regulerer bevægelsen af ioner og molekyler ind i hjernen.

For at overvinde BBB-barrieren og lette transporten af terapeutiske lægemidler ind i hjernevævet til behandling af skizofreni har forskere undersøgt muligheden for at anvende receptormedieret transcytose (RMT) ved hjælp af lavdensitetslipoproteinreceptor 1 (LRP1). Dette studie blev udført af et team ledet af lektor Eijiro Miyako fra Japan Advanced Institute of Science and Technology (JAIST) i samarbejde med professor Yukio Ago fra Hiroshima University, professor Shinsaku Nakagawa fra Osaka University, professor Takatsuga Hirokawa fra University of Tsukuba og Dr. Kotaro Sakamoto, en ledende videnskabsmand hos Ichimaru Pharcos Co., Ltd. Deres studie blev offentliggjort i JACS Au den 20. juni 2024.

Forskerne var inspireret af tidligere fund, der viser interaktionen mellem den vasoaktive intestinale peptidreceptor 2 (VIPR2) genduplikering og skizofreni, og deres egen opdagelse af et nyt peptid, KS-133. Dette nye peptid, KS-133, har selektiv antagonistaktivitet over for VIPR2, hvilket fører til dets nedregulering. Den primære begrænsende faktor forbundet med KS-133 er imidlertid dets lave permeabilitet over hele BBB.

For at fremme effektiv transport af KS-133 til hjernen udviklede de et hjerne-målrettet peptid, KS-487, der specifikt kunne binde til LRP1 og påvirke RMT. Endelig udviklede forskerne et nyt nanopartikel-lægemiddelafgivelsessystem (DDS), hvor KS-133-peptidet blev indkapslet med det målrettede peptid KS-487, og undersøgte dets effektivitet i behandlingen af skizofreni.

Anvendelsen af peptidformuleringer via DDS resulterede i effektiv lægemiddeldistribution i musenes hjerne. Lægemiddelfrigivelsesprofiler vurderet ved farmakokinetisk analyse bekræftede den hjerne-målrettede peptids rolle i transporten af KS-133 ind i hjernen. Desuden blev effekten af DDS vurderet hos mus med induceret skizofreni ved at øge aktiveringen af VIPR2. Mus behandlet med KS-133/KS-487 nanopartikler viste signifikant forbedring i kognitiv funktion under nye objektgenkendelsestests, hvilket kan forklares ved hæmningen af VIPR2.

Dr. Miyako forklarede den praktiske anvendelse og potentialet i deres forskning og bemærkede: "Eksisterende lægemidler involverer kun mekanismer relateret til neurotransmittermodulation, og deres terapeutiske virkninger er begrænsede, især for kognitiv dysfunktion. Vores peptidformulering kan således bruges som et nyt lægemiddel til at genoprette kognitiv dysfunktion i skizofreni."

Afslutningsvis giver dette studie foretaget af Dr. Miyako og medforfattere præklinisk evidens for en ny terapeutisk strategi rettet mod VIPR2, der kan forbedre kognitiv svækkelse ved skizofreni. "Vi vil yderligere udvide vores studie til at omfatte celle- og dyremodeller samt kliniske forsøg på mennesker for at bekræfte effekten og sikkerheden af denne peptidformulering og fremme dens udvikling som en ny behandling for skizofreni inden for 5 år," konkluderede Dr. Miyako, der er optimistisk med hensyn til de langsigtede implikationer af deres studie.

Vi håber, at opdagelsen og udviklingen af nye DDS'er ved hjælp af biokompatible peptider vil revolutionere behandlingslandskabet for skizofreni!