De ziekte van Parkinson (PD) is een veel voorkomende neurodegeneratieve aandoening die wordt veroorzaakt door de dood van dopaminerge neuronen in een deel van de hersenen (bekend als substantia nigra pars compacta), wat leidt tot een tekort aan dopamine (DA), een van de belangrijkste neurotransmitters die actief zijn in het centrale zenuwstelsel. Symptomatische behandeling richt zich op het verhogen van de concentratie van dopamine in de hersenen.

Echter, dopamine wordt niet direct toegediend, omdat het de zogenaamde bloed-hersenbarrière niet kan passeren, waardoor sommige van de stoffen die in het bloed circuleren, niet in het zenuwstelsel kunnen doordringen. Dus, DA-precursor levodopa (L-DOPA) – een aminozuur dat deelneemt aan de synthese van dopamine – wordt gebruikt, vanwege het betere vermogen om een ​​dergelijke barrière te passeren. Hoe dan ook, langdurige en intermitterende toediening van dit medicijn gaat gepaard met belangrijke invaliderende complicaties, zoals motorische stoornissen en onwillekeurige spierbewegingen.

In een onlangs gepubliceerd artikel in ACS Nano , synthetische melanine-achtige nanodeeltjes worden gebruikt om deze beperkingen te overwinnen. Dit onderzoek werd gecoördineerd door Dr. Daniel Ruiz-Molina, leider van de ICN2 Nanostructured Functional Materials Group, en dr. Julia Lorenzo, leider van de Protein Engineering Group aan het Institute of Biotehnology and Biomedicine (IBB) van de Universitat Autònoma de Barcelona (UAB), en werd ontwikkeld in samenwerking met de groep Neurodegeneratieve ziekten van het Vall d'Hebron Research Institute (VHIR), onder leiding van prof. Miquel Vila.

Het belangrijkste doel van dit werk was het verkrijgen van een "nanoplatform" - een biocompatibele nanostructuur die de af te leveren stof omvat - dat de hersenen kan bereiken via een niet-invasieve route en een langzame en gecontroleerde afgifte van dopamine kan genereren. Een op maat gemaakt coördinatiepolymeer op nanoschaal (NCP), gekenmerkt door de omkeerbare opname van DA als hoofdbestanddeel, werd in vitro en in vivo getest bij ratten. Intranasale toediening van deze nanodeeltjes, DA-NCP's genoemd, toonde een relevante biocompatibiliteit, non-toxiciteit en een snelle en efficiënte verdeling van dopamine in het centrale zenuwstelsel van de dieren (vermijden van de bloed-hersenbarrière).

Zoals de onderzoekers melden, de voorgestelde methode is effectief in het afleveren van dopamine aan de hersenen en, dus, bij het omkeren van de symptomen van Parkinson. In aanvulling, de gebruikte synthetische methode is eenvoudig, goedkoop en vertoonde een bevredigende opbrengst (met een DA-laadefficiëntie tot 60%).

Deze bevindingen stellen coördinatiepolymeren op nanoschaal vast als veelbelovende toekomstige kandidaten voor efficiënte nasale afgifte van medicijnen aan het centrale zenuwstelsel, en dus voor de symptomatische behandeling van mensen die zijn getroffen door Parkinson en andere neurodegeneratieve aandoeningen. Dit type nanoformulering en toedieningsroute kan ook de weg vrijmaken voor de ontwikkeling van andere platforms die een breed scala aan medicijnen op een gecontroleerde manier in de hersenen kunnen afleveren, voor de behandeling van verschillende hersenziekten (zoals hersentumoren, Alzheimer, Epilepsie).