Мозг защищен так называемым гематоэнцефалическим барьером, практически непроницаемой стенкой кровеносных сосудов головного мозга. Эта плотная стенка содержит много белков, которые действуют как насосы оттока множества лекарственных соединений. Исследовательская группа смоделировала эти две функции гематоэнцефалического барьера, генетически встроив человеческий оттокный насос, Р-гликопротеин, в клеточную линию с почти непроницаемым барьером.
Новая клеточная линия может помочь другим ученым, а также фармацевтической промышленности, когда они исследуют, могут ли недавно разработанные лекарственные соединения проникать в мозг, а также в опухолевую ткань, где насос обычно действует, чтобы не допустить попадания лекарств.
В долгосрочной перспективе эти результаты могут также способствовать разработке улучшенных методов лечения заболеваний головного мозга, таких как болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона и рак мозга.
Исследование недавно было опубликовано в фармацевтическом журнале Molecular Pharmaceutics.
Разные степени взаимодействия
Это новое исследование сочетает в себе уже существующий подход, в котором белки оттока вставляются в клеточные линии, с протоколами культивирования, в которых выживают только клетки с большим количеством белков оттока.
Способность этих клеток образовывать плотный барьер означает, что линия клеток напоминает гематоэнцефалический барьер с точки зрения низкой проницаемости и высокой активности насоса.
«Мы разработали инструмент, позволяющий различать разные степени взаимодействия, что сделало клеточную линию ценной для открытия лекарств и исследований в области разработки лекарств, но также и для простого изучения того, как работает P-гликопротеин», — говорит руководитель группы Биргер Бродин, отдел Фармацевтический дизайн и доставка лекарств, Фармацевтический факультет Копенгагенского университета.
"Думайте о P-гликопротеине как о вышибале в ночном клубе. Вышибала распознает всех нежелательных гостей и вышвырнет их еще до того, как они войдут в ночной клуб или, в данном случае, в мозг ", — добавляет Биргер Бродин. "Но если мы сможем проверить, каких типов гостей вышибала впустит в клуб, прежде чем проводить дорогостоящие и требовательные эксперименты на животных и людях, исследования можно будет проводить быстрее и дешевле."
Потенциальные преимущества
Это исследование предоставит ученым как в академических кругах, так и в медицинской промышленности новый инструмент для изучения поглощения лекарств тканями мозга и опухолями, в которых экспрессируется P-gp. Линия клеток разработана в сотрудничестве с Bioneer: FARMA, бизнес-подразделением Bioneer A / S. Исследовательская группа считает, что у него большой потенциал для прикладного использования.
"Эта новая линия клеток может быть использована при выборе новых лекарственных соединений. Простые лабораторные эксперименты с использованием этой клеточной линии могут указать, способны ли новые кандидаты достичь целевых тканей или же их удерживает насос множественной лекарственной устойчивости.
Мы надеемся, что другие ученые будут использовать эту клеточную линию и что фармацевтическая промышленность будет использовать клеточную линию в качестве инструмента для скрининговых исследований новых кандидатов в лекарственные препараты », — заключает Бродин.