Nieuwe ontwikkelingen tegen de ziekte van Alzheimer

Israëlische onderzoekers hebben een technologie ontwikkeld voor het transport van medicijnen binnen silicium nano­structuren naar de hersenen. Die geven een eiwit vrij, dat de ontwikkeling van de ziekte van Alzheimer kan remmen.

Door Redactie Israeltoday.nl, ICNN |

Medicijnen in de hersenen krijgen is geen gemakkelijke taak, omdat het belangrijkste orgaan van het lichaam onder de bloed-hersenbarrière (BBB) ligt, die de centrale zenuwbaan beschermt tegen aanvallen van bacteriën en andere schadelijke stoffen via het bloed. Hoewel een dergelijke afweer gunstig is, beperkt het ook de door­gang van medicijnen naar de hersenen om hersen­aandoe­ningen te behandelen.

Israëlische onderzoekers hebben nu een technologie ontwikkeld voor het transport van medicijnen binnen nanostructuren van silicium naar de hersenen,bericht Breaking Israel News. Deze nanostructuren zorgen voor gerichte afgifte in de hersenen met behulp van een ‘genenpistool’ en geven een essentieel eiwit vrij dat de ontwikkeling van de ziekte van Alzheimer, de meest voorkomende vorm van dementie, kan remmen.

Onderzoekers van het Technion-Israel Institute of Technology in Haifa en hun partners aan de Bar-Ilan University in Ramat Gan bij Tel Aviv hebben onlangs hun bevindingen gepubliceerd in het tijdschrift Small onder de titel ‘Neuroprotective Effect of Nerve Growth Factor Loaded in Porous Silicon Nanostructures in an Alzheimer’s Disease Model and Potential Delivery to the Brain.’ Het artikel sierde ook de cover van het tijdschrift.

Prof. Ester Segal

Het onderzoek werd geleid door Prof. Ester Segal en promovendus Michal Rosenberg van de Technion Faculteit voor Biotechnologie en Food Engineering en hun partners, Prof. Orit Shefi en Ph.D. student Neta Zilony-Hanin van de faculteit Ingenieurswetenschappen van Bar-Ilan.

De symptomen van Alzheimer zijn onder meer geheugen­verlies, spraak­stoornissen, oriëntatie­problemen en aanzienlijke stoornissen van motorische functies. De ziekte treft vooral de oudere bevolking en bereikt na de leeftijd van 85 jaar een prevalentie van ongeveer 30%. Vanwege de toename van de levensverwachting en de groei van de oudere bevolking over de hele wereld, is de algemene incidentie van de ziekte gestegen en wordt deze tegenwoordig de ‘grijze epidemie’ of de ’21ste-eeuwse pest’ genoemd.

De neuro­degeneratieve ziekte wordt veroorzaakt door de ophoping van een eiwit genaamd amyloïd-beta in hersenweefsels die neuronen (zenuwcellen) in verschillende delen van de hersenen blokkeren en doden. Dit leidt gedeeltelijk tot schade aan de cholinerge mechanismen die essentieel zijn voor de hersenfunctie. Het toedienen van een specifiek eiwit, een neurale groeifactor, remt de schade aan de cholinerge mechanismen en de verergering van de ziekte.

De Israëlische onderzoekers hebben een innovatieve oplossing voor deze uitdaging gepresenteerd: silicium­chips op nanoschaal voor het directe inbrengen van het eiwit in de hersenen en de afgifte ervan in het doel­weefsel. De speciale silicium­chips, ontwikkeld in het laboratorium van Segal, hebben een poreuze structuur op nanoschaal waardoor ze kunnen worden geladen met grote hoeveelheden eiwit.

Door nauwkeurige controle van chip­eigenschappen – poriën­afmetingen, oppervlakte chemische eigen­schappen en meer – bereikten de onderzoekers een optimale configuratie die het eiwit in zijn actieve vorm behoudt en vervolgens geleidelijk vrijgeeft, over een periode van ongeveer een maand. Vervolgens worden de chips veilig afgebroken in de hersenen en lossen ze op.

Het eiwit hoeft dus niet de bloed-hersenbarrière te passeren, omdat het op twee manieren rechtstreeks in de hersenen wordt ingebracht – door het in de hersenen te implanteren (als een chip) of het naar zijn doel te sturen als microdeeltjes met behulp van een speciaal genenpistool. Bij het bereiken van de doellocatie in de hersenen komt het eiwit vrij uit de chip en valt de chip uiteen in niet-toxische componenten.

‘In een reeks experimenten hebben we bij muizen aangetoond, dat de twee manieren om het platform in de hersenen af te leveren tot het gewenste resultaat hebben geleid’, zei Rosion. ‘Bovendien is onze technologie ook getest in een cellulair model van de ziekte van Alzheimer en inderdaad, de eiwitafgifte heeft geleid tot het redden van de zenuwcellen.’

Wilt u meer nieuws ontvangen over Israël? Klik hier voor de dagelijkse gratis e-mail nieuws­brief.