Otak merupakan organ paling kompleks dan vital dalam tubuh manusia, yang bertanggung jawab untuk mengendalikan pikiran, emosi, ingatan, dan perilaku kita. Akan tetapi, otak juga rentan terhadap berbagai penyakit dan gangguan, seperti Alzheimer, Parkinson, tumor otak, stroke, dan lainnya. Kondisi-kondisi ini dapat mengganggu fungsi otak dan memengaruhi kualitas hidup jutaan orang.
Salah satu tantangan utama dalam mengembangkan pengobatan yang efektif untuk penyakit otak adalah sawar darah-otak (BBB), lapisan sel pelindung yang mengelilingi otak dan mencegah zat berbahaya masuk. BBB sangat penting untuk menjaga homeostasis otak dan mencegah infeksi, tetapi juga menghalangi sebagian besar obat mencapai otak, terutama molekul besar seperti biologik.
Biologik adalah golongan obat yang berasal dari organisme hidup, seperti antibodi, enzim, hormon, dan faktor pertumbuhan. Obat ini memiliki banyak keunggulan dibandingkan obat molekul kecil konvensional, seperti spesifisitas, potensi, dan keamanan yang tinggi. Akan tetapi, biologik juga berukuran besar, hidrofilik, dan tidak stabil, sehingga sulit melewati BBB melalui difusi pasif atau transpor aktif.
Untungnya, para peneliti telah menemukan beberapa cara potensial untuk mengatasi BBB dan menyalurkan zat biologis ke otak, dengan memanfaatkan mekanisme alami yang digunakan otak untuk mengangkut nutrisi dan sinyal. Mekanisme ini melibatkan reseptor yang diekspresikan pada permukaan sel endotel BBB, yang dapat memediasi endositosis dan transitosis ligannya. Dengan menempelkan zat biologis ke ligan ini, atau mengembangkan antibodi atau peptida yang dapat mengikat reseptor ini, zat biologis dapat diangkut melintasi BBB dan mencapai otak.
Beberapa reseptor yang telah dipelajari untuk pengiriman biologis adalah:
Reseptor transferin (TfR: TfR adalah reseptor yang mengikat transferin, protein yang membawa zat besi dalam darah. TfR diekspresikan secara tinggi pada sel endotel BBB dan dapat menginternalisasi dan mentranssitosis transferin. Biologis dapat dikonjugasikan ke transferin atau antibodi anti-TfR untuk memasuki otak melalui jalur ini. Misalnya, enzim rekombinan berdasarkan antibodi TfR, JR-141, telah disetujui untuk pengobatan mukopolisakaridosis tipe II, kelainan genetik langka yang memengaruhi otak dan organ lainnya.
Reseptor insulin (IR) IR adalah reseptor yang mengikat insulin, hormon yang mengatur kadar glukosa darah. IR juga diekspresikan pada sel endotel BBB dan dapat menginternalisasi dan mentranssitosis insulin. Biologis dapat dikonjugasikan ke insulin atau antibodi anti-IR untuk memasuki otak melalui jalur ini. Misalnya, para peneliti telah menggunakan antibodi anti-IR untuk mengirimkan faktor neurotropik yang berasal dari otak (BDNF), protein yang meningkatkan kelangsungan hidup dan fungsi neuronal, ke otak monyet.
Reseptor lipoprotein densitas rendah (LDLR): LDLR adalah reseptor yang mengikat lipoprotein densitas rendah (LDL), sejenis lipoprotein yang membawa kolesterol dalam darah. LDLR tersebar luas di hati, dinding arteri, korteks adrenal, dan jaringan lain, serta sel endotel BBB. LDLR dapat menginternalisasi dan mentranssitosis LDL dan lipoprotein lain yang mengandung ApoB100 atau ApoE, seperti VLDL dan -VLDL. Biologis dapat tertanam dalam liposom atau nanopartikel yang mengandung apolipoprotein ini, atau dikonjugasikan ke peptida yang dapat mengikat LDLR, untuk memasuki otak melalui jalur ini. Misalnya, para peneliti telah menggunakan peptida pengikat LDLR untuk mengirimkan nanopartikel paclitaxel, obat kemoterapi, ke otak tikus dengan glioblastoma, sejenis kanker otak.
Ini hanyalah beberapa contoh reseptor yang dapat digunakan untuk pengiriman biologis ke otak. Ada banyak reseptor lain yang telah dieksplorasi atau sedang diselidiki, seperti reseptor leptin, reseptor produk akhir glikasi lanjut, reseptor pemulung, dan protein terkait reseptor lipoprotein densitas rendah 1. Masing-masing reseptor ini memiliki kelebihan dan kekurangannya sendiri, seperti spesifisitas, afinitas, tingkat ekspresi, dan keamanan. Oleh karena itu, pilihan reseptor yang optimal bergantung pada jenis, ukuran, dan target biologis, serta karakteristik penyakit dan pasien.
Pengiriman biologis ke otak merupakan bidang penelitian yang menjanjikan dan menantang, yang dapat membuka kemungkinan baru untuk pengobatan penyakit otak. Namun, masih banyak kendala dan ketidakpastian yang harus diatasi, seperti desain, formulasi, dan pemberian biologis yang optimal, potensi efek samping dan toksisitas biologis serta transportasi yang dimediasi reseptor, masalah etika dan regulasi, serta biaya dan kelayakan produksi dan pengiriman biologis.
Di Prisys Biotechnology, kami berkomitmen untuk mengembangkan biologika yang inovatif dan efektif untuk pengobatan penyakit otak, menggunakan teknologi mutakhir dan metode ilmiah yang ketat. Kami memiliki tim ahli dalam bioteknologi, farmakologi, toksikologi, ilmu saraf, dan penelitian klinis, yang bekerja sama untuk mengatasi tantangan pengiriman biologika ke otak. Kami juga bekerja sama dengan lembaga akademis, mitra industri, dan badan regulasi, untuk memastikan kualitas, keamanan, dan kemanjuran biologika kami. Visi kami adalah untuk meningkatkan kehidupan jutaan orang yang menderita penyakit otak, dengan menyediakan terapi biologika yang baru dan personal.
