Nou mètode de nano-encapsulació per a l'administració de dopamina en el Parkinson

01/06/2021

La malaltia del Parkinson és un trastorn neurodegeneratiu comú causat per la mort de neurones dopaminèrgiques en una part del cervell (coneguda com a substantia nigra pars compacta). Això condueix a un dèficit de dopamina (DA), un dels principals neurotransmissors actius en el sistema nerviós central. El tractament simptomàtic se centra en l’increment de la concentració de dopamina al cervell.

Tanmateix, la dopamina no s’administra directament, ja que no és capaç de passar l’anomenada barrera hematoencefàlica (blood-brain barrier), que impedeix entrar al sistema nerviós a algunes substàncies que circulen per la sang . Per això es fa servir el precursor de la DA levodopa (L-DOPA), un aminoàcid amb una millor capacitat de creuar aquesta barrera i que participa en la síntesi de dopamina. No obstant això, una administració a llarg termini i intermitent d’aquest tractament s’associa amb importants complicacions incapacitants, com ara desordres motors i moviments musculars involuntaris.

En un article recentment publicat a ACS Nano, nanopartícules sintètiques semblants a la melanina s’usen per superar aquestes complicacions. La recerca ha estat coordinada pel Dr Daniel Ruiz-Molina, líder del Grup ICN2 de Materials Funcionals Nanoestructurats, i la Dra. Julia Lorenzo, líder del Grup d’Enginyeria de Proteïnes de l’Institut de Biotecnologia i Biomedicina (IBB) de la Universitat Autònoma de Barcelona (UAB), i va ser desenvolupada en col·laboració amb el grup del Vall d’Hebron Institut de Recerca (VHIR) de Malalties Neurodegeneratives, liderat pel Prof. Miquel Vila.

L’objectiu principal d’aquest treball era obtenir una “nanoplataforma” –una nanoestructura biocompatible que inclou la substància que es vol administrar– capaç d’arribar al cervell a través d’una ruta no invasiva i generar un alliberament de dopamina lent i controlat. L’administració intranasal d’un polímer de coordinació a la nanoescala fet a mida (NCP), caracteritzat per la incorporació reversible de DA com a principal component, es va provar in vitro i in vivo en rates. L’administració intranasal d’aquestes nanopartícules, anomenades DA-NCP, va mostrar una biocompatibilitat rellevant i no va mostrar toxicitat però sí una ràpida i eficient distribució de dopamina al sistema nerviós central evitant la barrera hematoencefàlica.

Segons els investigadors que l’han desenvolupat, el mètode proposat és efectiu en administrar dopamina al cervell, i per tant, en revertir els símptomes del Parkinson. A més a més, la metodologia sintètica usada és simple, barata i exhibeix un rendiment satisfactori (amb l’eficiència de càrrega de DA arribant al 60%).

Aquesta recerca estableix els polímers de coordinació a la nanoescala com a futurs i prometedors candidats per una administració nasal eficient de medicaments al sistema nerviós central, i per tant pel tractament simptomàtic de persones afectades pel Parkinson o altres malalties neurodegeneratives. Aquest tipus de nanoformulació i ruta d’administració poden també iniciar el desenvolupamet d’altres plataformes capaces d’administrar una gran varietat de medicaments al cervell d’una manera controlada, pel tractament de diferents malalties cerebrals (com tumors cerebrals, Alzheimer o epilèpsia).

Article de referència:

Javier García-Pardo, Fernando Novio, Fabiana Nador, Ivana Cavaliere, Salvio Suárez-García, Silvia Lope-Piedrafita, Ana Paula Candiota, Jordi Romero-Gimenez, Beatriz Rodríguez-Galván, Jordi Bové, Miquel Vila, Julia Lorenzo, and Daniel Ruiz-Molina, Bioinspired Theranostic Coordination Polymer Nanoparticles for Intranasal Dopamine Replacement in Parkinson’s Disease. ACS Nano 2021, 15, 5, 8592–8609, May 2021. DOI: 10.1021/acsnano.1c00453