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Auf Nanopartikeln basierendes System zur Verabreichung von Medikamenten gefunden, das die Behandlung von Schizophrenie verändern könnte
Zuletzt überprüft: 02.07.2025
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Schizophrenie ist eine komplexe psychische Störung, die durch eine Vielzahl von Symptomen gekennzeichnet ist, wie Halluzinationen, beeinträchtigte kognitive Fähigkeiten und desorganisierte Sprache oder Verhalten. Sie geht mit Störungen der Neurotransmission einher, die auf ein Ungleichgewicht chemischer Neurotransmitter zurückzuführen sind. Aktuelle Behandlungsstrategien für Schizophrenie umfassen die Einnahme von Antipsychotika, die Nebenwirkungen verursachen können und mit einem hohen Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen verbunden sind. Zudem sprechen Patienten oft unzureichend auf Medikamente an, da die Blut-Hirn-Schranke (BHS), eine schützende Zellbarriere, den Transport von Ionen und Molekülen ins Gehirn streng reguliert.
Um die Blut-Hirn-Schranke zu überwinden und den Transport von Medikamenten in das Hirngewebe zur Behandlung von Schizophrenie zu erleichtern, haben Forscher die Möglichkeit der rezeptorvermittelten Transzytose (RMT) unter Verwendung des Low-Density-Lipoprotein-Rezeptors 1 (LRP1) untersucht. Diese Studie wurde von einem Team unter der Leitung von Associate Professor Eijiro Miyako vom Japan Advanced Institute of Science and Technology (JAIST) in Zusammenarbeit mit Professor Yukio Ago von der Universität Hiroshima, Professor Shinsaku Nakagawa von der Universität Osaka, Professor Takatsuga Hirokawa von der Universität Tsukuba und Dr. Kotaro Sakamoto, einem leitenden Wissenschaftler bei Ichimaru Pharcos Co., Ltd., durchgeführt. Ihre Studie wurde am 20. Juni 2024 in JACS Au veröffentlicht.
Die Forscher ließen sich von früheren Befunden inspirieren, die die Wechselwirkung der Genduplikation des vasoaktiven intestinalen Peptidrezeptors 2 (VIPR2) mit Schizophrenie zeigten, sowie von ihrer eigenen Entdeckung eines neuen Peptids, KS-133. Dieses neue Peptid, KS-133, wirkt selektiv antagonistisch auf VIPR2, was zu dessen Herunterregulierung führt. Der wichtigste limitierende Faktor bei KS-133 ist jedoch seine geringe Durchlässigkeit für die Blut-Hirn-Schranke.
Um den effizienten Transport von KS-133 zum Gehirn zu ermöglichen, entwickelten sie das auf das Gehirn gerichtete Peptid KS-487, das spezifisch an LRP1 binden und die RMT beeinflussen konnte. Schließlich entwickelten die Forscher ein neuartiges Nanopartikel-Wirkstoffträgersystem (DDS), in dem das KS-133-Peptid mit dem Zielpeptid KS-487 verkapselt war, und untersuchten dessen Wirksamkeit bei der Behandlung von Schizophrenie.
Die Anwendung von Peptidformulierungen mittels DDS führte zu einer effizienten Wirkstoffverteilung im Gehirn von Mäusen. Pharmakokinetische Analysen der Wirkstofffreisetzungsprofile bestätigten die Rolle des gehirngerichteten Peptids beim Transport von KS-133 ins Gehirn. Darüber hinaus wurde die Wirksamkeit von DDS bei Mäusen mit induzierter Schizophrenie durch Erhöhung der VIPR2-Aktivierung untersucht. Mit KS-133/KS-487-Nanopartikeln behandelte Mäuse zeigten eine signifikante Verbesserung der kognitiven Fähigkeiten bei Tests zur Erkennung neuer Objekte, was durch die Hemmung von VIPR2 erklärt werden kann.
Dr. Miyako erläuterte die praktische Anwendung und das Potenzial ihrer Forschung wie folgt: „Bestehende Medikamente beinhalten nur Mechanismen, die mit der Modulation von Neurotransmittern zusammenhängen, und ihre therapeutische Wirkung ist begrenzt, insbesondere bei kognitiven Funktionsstörungen. Daher kann unsere Peptidformulierung als neues Medikament zur Wiederherstellung kognitiver Funktionsstörungen bei Schizophrenie eingesetzt werden.“
Zusammenfassend liefert diese Studie von Dr. Miyako und Co-Autoren präklinische Beweise für eine neuartige Therapiestrategie, die auf VIPR2 abzielt und kognitive Beeinträchtigungen bei Schizophrenie verbessern könnte. „Wir werden unsere Studie um Zell- und Tiermodelle sowie klinische Studien am Menschen erweitern, um die Wirksamkeit und Sicherheit dieser Peptidformulierung zu bestätigen und ihre Entwicklung als neue Behandlungsmethode für Schizophrenie innerhalb von fünf Jahren voranzutreiben“, so Dr. Miyako, die hinsichtlich der langfristigen Auswirkungen ihrer Studie optimistisch ist.
Wir hoffen, dass die Entdeckung und Entwicklung neuer DDS unter Verwendung biokompatibler Peptide die Behandlungslandschaft von Schizophrenie revolutionieren wird!