In een artikel gepubliceerd in Science China Materials rapporteert een onderzoeksteam over een nieuw tetrapeptide, GFFY, dat in staat is efficiënt de bloed-hersenbarrière (BBB) ​​te passeren. Het tetrapeptide is zeer veelzijdig in het covalent labelen met Cy5.5 en het resulterende Cy5.5-GFFY kan zichzelf assembleren tot nanobolletjes.

De onderzoekers tonen aan dat de nanosferen Cy5.5 efficiënt aan de hersenen kunnen afleveren met een factor 2,43, wat vergelijkbaar is met de penetratie van Cy5 in beschadigde BBB bij traumatisch hersenletsel (ongeveer een factor 3,5). Veranderingen in de aminozuursequentie zouden de efficiëntie van zelfassemblerende peptiden bij het pendelen door de BBB verminderen.

Met name hadden de tetrapeptiden de neiging zichzelf te assembleren om nanomaterialen te vormen wanneer ze werden geconjugeerd met hydrofobe moleculen zoals beeldvormende middelen Cy7 en ICG, wat gunstig is voor de ontwikkeling van op nanomaterialen gebaseerde BBB-kruisingsstrategieën.

Ze onderzochten ook het mechanisme van efficiënte penetratie van de BBB in vitro en in vivo door respectievelijk thermoforese op microschaal en receptorspecifieke remmers, waarbij de nanosferen specifiek binden aan de IR die tot overexpressie wordt gebracht op de BBB en vervolgens de BBB passeren door IR-gemedieerde transcytose. Het gebruik van specifieke receptorremmers vermindert de efficiëntie van zelf-geassembleerde peptiden om de BBB te passeren, zowel op cellulair als op dierlijk niveau.

Bovendien toonden de Evans Blue (EB)-resultaten van het team aan dat er geen EB-lekkage werd waargenomen in de hersenen van een van de muizen die intraveneus waren geïnjecteerd met Cy5.5-GFFY. Serumbiochemie en hematologische testen lieten ook vergelijkbare primaire testwaarden zien als controles. Deze resultaten suggereren dat Cy5.5-GFFY een gunstig bioveiligheidsprofiel heeft. Het zal een nieuwe aanpak bieden voor het bouwen van efficiënte, op de hersenen gerichte toedieningssystemen voor de diagnose en behandeling van ziekten die verband houden met het centrale zenuwstelsel.

Meer informatie: Xinxin Li et al, Een peptide dat de bloed-hersenbarrière kruist, Science China Materials (2023). DOI:10.1007/s40843-022-2484-1

Aangeboden door Science China Press