นักวิจัยของ Skoltech และเพื่อนร่วมงานของพวกเขาได้ทำการทดลองในหลอดทดลอง ซึ่งพวกเขาได้แสดงให้เห็นถึงความสามารถในการกระตุ้นการเจริญเติบโตของเซลล์ประสาทในฮิบโปโดยใช้แคปซูลนาโนที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพเพื่อส่งปัจจัยการเจริญเติบโตของเส้นประสาท (NGF) ที่จำเป็นสำหรับนิวโรเปปไทด์นี้ไปยังเซลล์ประสาท นักวิทยาศาสตร์วางแผนที่จะทดสอบเทคโนโลยีการนำส่งแบบควบคุมด้วย NGF ที่เสนอเพื่อใช้สำหรับการฟื้นตัวอย่างรวดเร็วจากการบาดเจ็บที่ทำให้เนื้อเยื่อประสาทเสียหาย
บทความที่อธิบายผลการศึกษาได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร Pharmaceutics ในทางการแพทย์ เป็นที่ทราบกันดีว่าภาวะความเสื่อมของระบบประสาทหลายอย่างสามารถนำไปสู่การพัฒนาของโรคร้ายแรงและเกี่ยวข้องกับการลดระดับของปัจจัยการเจริญเติบโตที่เรียกว่าในสมอง ปัจจัยการเจริญเติบโต - นิวโรเปปไทด์ - ส่งเสริมการเจริญเติบโต การพัฒนา และการอยู่รอดของเซลล์ประสาท
ในการศึกษาทางคลินิกบางอย่างเกี่ยวกับโรคอัลไซเมอร์และพาร์กินสัน พบว่าผลการรักษาสามารถทำได้โดยการส่งปัจจัยการเจริญเติบโตเหล่านี้ไปยังเซลล์ประสาทที่เสื่อมสภาพจำเพาะ แต่งานนี้ได้พิสูจน์แล้วว่าค่อนข้างยากที่จะแก้ไขในทางปฏิบัติ เมื่อพวกเขาเข้าสู่ระบบไหลเวียนเช่นยาทั่วไป พวกเขาอาจล้มเหลวในการข้ามอุปสรรคเลือดสมองและก่อให้เกิดผลข้างเคียงที่ร้ายแรง หากมีการใช้ไวรัสสำหรับยีนบำบัดเพื่อนำส่งนิวโรเปปไทด์ การหยุดการรักษาที่เริ่มต้นขึ้นนั้นไม่ง่ายนัก ซึ่งทำให้เกิดความกังวลเกี่ยวกับความปลอดภัยด้วย
นักวิจัยจาก Skoltech และ Queen Mary University of London Olga Sindeeva และ Gleb Sukhorukov และเพื่อนร่วมงานได้เสนอวิธีการจัดส่ง neuropeptides หนึ่งตัวซึ่งเป็นปัจจัยการเจริญเติบโตของเส้นประสาทในไมโครแคปซูลที่มีขนาดเฉลี่ย 2 ถึง 3 ไมครอนอย่างแม่นยำ "ปลายทาง". โพลี-แอล-อาร์จินีนและเดกซ์แทรนถูกใช้เป็นวัสดุสำหรับแคปซูล และใช้เทคโนโลยีทีละชั้นในการผลิต: ฟิล์มที่บางที่สุดถูกทาทีละชั้น ค่อยๆ ก่อตัวเป็นแคปซูล การศึกษาก่อนหน้านี้แสดงให้เห็นว่าแคปซูลดังกล่าวสามารถเข้ากันได้ทางชีวภาพ: เมื่อใช้กับเนื้อเยื่อของมนุษย์และในสัตว์ฟันแทะ จะไม่พบผลข้างเคียงที่เห็นได้ชัดเจน
“ข้อได้เปรียบหลักของเทคโนโลยีการห่อหุ้มทีละชั้น (LbL) คือความเก่งกาจ และด้วยเหตุนี้ ความสามารถในการปรับเปลือกแคปซูลให้เข้ากับหน้าที่และประเภทของสินค้าที่แตกต่างกัน นอกจากนี้ ไม่เหมือนวิธีการห่อหุ้มอื่นๆ LbL สามารถถูกห่อหุ้มในตัวกลางที่เป็นน้ำ ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับโมเลกุลที่เปราะบาง เช่น เปปไทด์ โปรตีน และปัจจัยการเจริญเติบโต” Gleb Sukhorukov กล่าว
นักวิทยาศาสตร์ได้ทำการทดลองเกี่ยวกับวัฒนธรรมของเซลล์ประสาทหนูฮิปโปแคมปัสและวิเคราะห์ผลลัพธ์ของการส่งไมโครแคปซูลที่มีนิวโรเปปไทด์ไปยังเซลล์ประสาท ปรากฎว่าการเติบโตของเซลล์ประสาทเพิ่มขึ้นอย่างเห็นได้ชัด และนิวตรอนใหม่ก็เริ่มปรากฏขึ้นใกล้กับไมโครแคปซูลด้วย NGF อย่างแม่นยำ นอกจากนี้ยังพบว่า NGF ส่งเสริมการแตกแขนงของนิวไรท์มากขึ้น: ผลของกระบวนการนี้คือการก่อตัวขององค์ประกอบการทำงานหลักของเซลล์ประสาท - แอกซอนและเดนไดรต์ ในที่สุด ก็แสดงให้เห็นว่าเซลล์ประสาทที่รักษาด้วยไมโครแคปซูล NGF พัฒนาความสามารถในการสร้างไซแนปส์ที่ทำงานได้หากวิธีการที่นำเสนอยังใช้ได้ผลในการตั้งค่าทางคลินิก กระบวนการของการเสื่อมของระบบประสาทซึ่งมีอยู่ในหลายโรคก็อาจย้อนกลับได้
“คุณสมบัติของไมโครแคปซูล LbL สามารถปรับแต่งได้สำหรับการใช้งานเฉพาะ คุณสมบัติของไมโครแคปซูลดังกล่าว เช่น ความเข้ากันได้ทางชีวภาพ ความสามารถในการย่อยสลายทางชีวภาพ และความสามารถในการควบคุมของการนำส่ง NGF ถูกกำหนดโดยชนิดของพอลิเมอร์ที่สร้างเปลือกแคปซูล นอกจากนี้ยังสามารถรับรองการส่งมอบที่ควบคุมได้ด้วยการกระทำบนแคปซูลโดยใช้เช่นอัลตราซาวนด์รังสีเลเซอร์หรือสนามแม่เหล็ก” Gleb Sukhorukov อธิบาย
นักวิจัยวางแผนที่จะทดสอบเทคโนโลยีการนำส่งที่ควบคุมด้วย NGF ที่เสนอเพื่อใช้สำหรับการฟื้นตัวอย่างรวดเร็วจากการบาดเจ็บที่ทำให้เนื้อเยื่อประสาทเสียหาย ดังที่แสดงในการศึกษาก่อนหน้านี้ วิธีการที่คล้ายกันนี้สามารถนำไปใช้กับปัจจัยการเจริญเติบโตอื่นๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ปัจจัยการเจริญเติบโตของไฟโบรบลาสต์หลัก โปรตีนที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการทางชีววิทยาหลายอย่าง รวมถึงการพัฒนาของตัวอ่อนและการซ่อมแซมเนื้อเยื่อ การศึกษาดำเนินการด้วยการมีส่วนร่วมของผู้เชี่ยวชาญจาก University College London และ Saratov State University