Ο αιματοεγκεφαλικός φραγμός είναι ένας ουσιαστικός και σχολαστικός προστάτης του ανθρώπινου σώματος. Αυτός ο εξαιρετικά επιλεκτικός φρουρός των ενδοθηλιακών κυττάρων που αλληλοεμπλέκονται, σχηματίζει στενές συνδέσεις, προστατεύοντας τα ευάλωτα κύτταρα του εγκεφάλου από τις τοξίνες στην κυκλοφορία του αίματος. Ωστόσο, αυτό σημαίνει επίσης ότι ο αιματοεγκεφαλικός φραγμός εμποδίζει πολλές ενώσεις να εισέλθουν στον εγκέφαλο, καθιστώντας την παροχή φαρμάκων μέσω της κυκλοφορίας του αίματος πρόκληση.
Για την αντιμετώπιση αυτού του προβλήματος, οι ερευνητές του Πανεπιστημίου Johns Hopkins δοκιμάζουν τη μελιτίνη, την κύρια πρωτεϊνική ένωση στο δηλητήριο των μελισσών, για να «ξεκλειδώσουν» αυτές τις στενές συνδέσεις και να επιτρέψουν την εισχώρηση των φαρμάκων στον εγκέφαλο.
«Τα πρώτα αποτελέσματα μας δείχνουν ότι η μελιτίνη μπορεί να διαταράξει την ακεραιότητα του αιματοεγκεφαλικού φραγμού, ανοίγοντας αντιστρεπτά τις κυτταρικές συνδέσεις», δήλωσε ο Peter Searson, βασικό μέλος του Ινστιτούτου Νανοβιοτεχνολογίας και Καθηγητής στο Τμήμα Επιστήμης και Μηχανικής Υλικών, στο Πανεπιστήμιο Johns Hopkins. Αυτό παρέχει μια νέα προσέγγιση για την παροχή φαρμάκων στον εγκέφαλο, ιδίως μεγάλων θεραπευτικών ουσιών όπως τα αντισώματα και τα νανοσωματίδια.
Οι ερευνητές ενδιαφέρονται για τη μελιτίνη από το δηλητήριο των ζώων λόγω των πιθανών θεραπευτικών εφαρμογών της, ιδίως για αντικαρκινικές προσεγγίσεις, καθώς υψηλές συγκεντρώσεις μελιτίνης μπορεί να είναι τοξικές για τα καρκινικά κύτταρα. Είναι ενδιαφέρον ότι, δεδομένης της σύντομης χημικής σύνθεσης αμινοξέων τους, οι MAPs παρέχουν στους μηχανικούς περιθώρια τροποποίησης και βελτιστοποίησης του σχεδιασμού τους για συγκεκριμένες εφαρμογές.
«Υπάρχει μεγάλη δυνατότητα προσαρμογής με τις MAPs, οπότε έχουμε πολύ χώρο σχεδιασμού για να εξερευνήσουμε. Ελπίζουμε να βελτιστοποιήσουμε περαιτέρω τον σχεδιασμό πεπτιδίων με συγκεκριμένες βιοχημικές ιδιότητες, που μπορεί να επιτρέψουν το ασφαλές και αντιστρεπτό άνοιγμα του αιματοεγκεφαλικού φραγμού», δήλωσαν οι ερευνητές.