Een Mexicaanse hydrogel zou de behandeling van Alzheimer, Parkinson en ALS kunnen veranderen.

In een klein buisje lijkt het op het eerste gezicht een heldere vloeistof, maar zodra het in contact komt met de warmte van het menselijk lichaam, verandert het in een gel met een ambitieus doel: therapeutische cellen beschermen en deze rechtstreeks naar de hersenen transporteren , zonder dat er een operatie nodig is.

Deze ontwikkeling, uitgevoerd door onderzoekers van het Jalisco State Center for Research and Assistance in Technology and Design (CIATEJ) en het San Carlos Health Research Institute (IdISSC) in Spanje, zou een keerpunt kunnen betekenen in de behandeling van neurologische aandoeningen die vandaag de dag nog steeds ongeneeslijk zijn.

Ziekten die ongeneeslijk blijven

Alzheimer, Parkinson en amyotrofische laterale sclerose (ALS) zijn neurodegeneratieve ziekten die het zenuwstelsel geleidelijk aantasten. Ze tasten essentiële functies aan zoals geheugen, beweging en zelfs ademhaling. Hoewel ze elk hun eigen unieke kenmerken hebben, delen ze allemaal een gemeenschappelijke uitdaging: er is geen definitieve genezing en de huidige behandelingen doen weinig om de progressie van de symptomen te vertragen .

Misschien bent u geïnteresseerd in het volgende: Alzheimer kan bijna 8 procent van de Mexicanen treffen

• Alzheimer is bijvoorbeeld de belangrijkste oorzaak van dementie . Het wordt geassocieerd met de ophoping van eiwitplaques in de hersenen , die de communicatie tussen neuronen blokkeren en het geheugen en denkvermogen aantasten.
• De ziekte van Parkinson beïnvloedt de bewegingscontrole. Het is het gevolg van het verlies van dopamineproducerende neuronen, wat leidt tot tremoren, stijfheid en andere motorische en niet-motorische symptomen .
• Bij ALS worden de willekeurige spieren verzwakt door aanvallen op motorische neuronen , wat uiteindelijk leidt tot verlamming , hoewel de geest meestal intact blijft.

Ondanks de vooruitgang in medicijnen en symptomatische therapieën, blijven deze ziekten voortbestaan. Dit komt voornamelijk doordat de hersenen een van de organen zijn die het lastigst te bereiken zijn voor externe behandelingen.

De uitdaging: cellen naar de hersenen brengen zonder de schedel te openen

Het zenuwstelsel wordt beschermd door een biologisch fort, de bloed-hersenbarrière , een beschermende laag die voorkomt dat vreemde stoffen de hersenen binnendringen . Dit vormt een groot obstakel voor celtherapieën, een van de meest veelbelovende alternatieven voor de regeneratie van beschadigd hersenweefsel .

Een alternatieve toegangsroute is de neusholte , die direct verbonden is met het centrale zenuwstelsel . Maar er is een probleem: wanneer cellen via de neus worden toegediend, overleven veel cellen het niet of blijven ze simpelweg niet lang genoeg in het slijmvlies om naar de hersenen te migreren.

Daar komt hydrogel om de hoek kijken.

Een gel geïnspireerd door de natuur

De hydrogel, ontwikkeld door CIATEJ en IdISSC, is gemaakt van chitosan, een natuurlijk materiaal afkomstig van schimmels of schaaldieren. Aan dit bestanddeel zijn ferulazuur (aanwezig in granen zoals maïs en rijst) en barnsteenzuur (een molecuul dat ook betrokken is bij de menselijke stofwisseling) toegevoegd, waardoor een driedimensionaal netwerk ontstaat dat bevorderlijk is voor het transport en onderhoud van levende cellen.

Maar het belangrijkste ingrediënt is genipine, een stof gewonnen uit gardenia's, die ervoor zorgt dat de gel van vloeibaar naar vast verandert bij een temperatuur van 37 °C. Wanneer de hydrogel in de neus wordt aangebracht, stolt en behoudt het cellen, waardoor deze kunnen overleven en naar de hersenen kunnen migreren.

Veelbelovende resultaten in diermodellen

Bij testen op muizen observeerden onderzoekers het volgende:

• De hydrogel begon binnen enkele minuten te geleren toen het op de neus werd aangebracht.
• Het was biocompatibel en genereerde geen toxiciteit in stamcellen of oligodendrocyt-voorlopercellen (die de hersenmyeline vormen).
• Hij hield de cellen 72 uur lang in leven in de neusholte.
• Sommige cellen wisten structuren in de hersenen te bereiken, wat aantoont dat ze via het zenuwstelsel in staat zijn om door te dringen.

Hoewel de experimenten onder laboratoriumomstandigheden met dieren werden uitgevoerd, is het team momenteel bezig met het starten van klinische proeven om de werkzaamheid en veiligheid bij mensen te testen.

De toekomst? Exosomentherapieën

Naast cellen onderzoeken wetenschappers nog een andere revolutionaire toepassing: het gebruik van de hydrogel voor het transport van exosomen, kleine blaasjes die als boodschappers tussen cellen fungeren .

Exosomen kunnen eiwitten, lipiden en genetisch materiaal naar andere cellen transporteren en zo hun gedrag veranderen.

In die zin zou hydrogel een nauwkeurig middel kunnen worden voor het leveren van gepersonaliseerde behandelingen aan het centrale zenuwstelsel , zonder dat er naalden, scalpels of invasieve ingrepen nodig zijn.

bgpa