Description du projet
Nouveaux nanovecteurs métallo-organiques pour l’administration de médicaments au cerveau
Le franchissement de la barrière hémato-encéphalique (BHE) est le principal défi à relever en matière d’administration de médicaments au système nerveux central et limite la diffusion de la charge thérapeutique. Une nouvelle classe de cadres métallo-organiques poreux à l’échelle nanométrique (nanoMOF pour «metal-organic frameworks») présente plusieurs avantages, notamment la polyvalence chimique et structurelle, une capacité exceptionnelle de chargement des médicaments, ainsi qu’une libération contrôlée dans des conditions physiologiques, une synthèse évolutive et une absence de toxicité. Le but du projet NeuroMOF, financé par l’UE, est de développer une plateforme de nanoMOF efficaces et biologiquement sûrs pour l’administration de médicaments au cerveau. Des stratégies originales seront utilisées pour franchir la BHE, notamment le ciblage par fonctionnalisation de la surface externe des nanoMOF avec des ligands spécifiques de la BHE et l’immobilisation des enzymes — mouvement des nanoMOF — ce qui permettra de relever le défi que représente le contrôle de l’orientation, de la stabilité, de la densité et de la distribution de l’agent de surface.
Objectif
Neurodegenerative diseases severely affect patients’ health resulting in poor quality life and significant impact on global healthcare costs. The mayor challenge is the bypass of the blood-brain barrier (BBB), limiting the diffusion of therapeutic cargo to the central nervous system (CNS). Although emerging technologies based on nanomedicine (liposomes, polymers, etc.) are a promising approach to overcome the BBB, their clinical application is still limited by their lack of in vivo efficacy.
In view of this scenario, a new class of nanoscaled porous Metal-Organic Frameworks (nanoMOFs) has attracted great attention in the biomedical domain. NanoMOFs present several advantages compared to classic nanocarriers: i) their chemical & structural versatility, allowing a suitable biocompatibility and the potential control of their in vivo fate, ii) exceptional loading of challenging ingredients (cosmetics, enzymes, drugs...) together with controlled release under physiological conditions; iii) green and scalable synthesis; iv) lack of in vitro & in vivo toxicity; v) interesting imaging properties. Latest biomedical advances have been focussed to tackle typical administration routes (e.g. oral, intravenous or cutaneous). However, the targeted delivery to the brain has not been under the spotlight within the scientific community.
Thus, the aim of this proposal is to develop a biosafe and efficient nanoMOF platform for brain delivery. Two original strategies will be undertaken to overcome the BBB: targeting by external functionalization with BBB-specific ligands & enzyme immobilization (self-propelled nanomotors), facing up the challenge to control the orientation, stability, density and distribution (symmetric/asymmetric) of the surface agent. Apart from a full physicochemical characterization of these prototypes, BBB crossing will be first assessed by simple and 3D in vitro models and finally, by preliminary in vivo assays.
Champ scientifique
Programme(s)
Régime de financement
MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Coordinateur
28935 Mostoles Madrid
Espagne