Je hebt maar één brein, en je lichaam is er verrekte zuinig op. Er zit een dikke schedel omheen, om het te beschermen tegen het gebuitel van de eigenaar. Als je in hongersnood verkeert, gaat het vetweefsel op je buik en billen eraan, maar blijft je bijna net zo vette brein gespaard tot het laatst.
Des te zuurder is het als het brein ziek wordt. Dan zit de bescherming de patiënt juist in de weg. Niet alleen de schedel aan de buitenkant: aan de binnenkant zit ook iets om de hersenen tegen direct contact met het bloed te beschermen; de zogeheten blood brain barrier. Dat is een dun laagje cellen dat de wand vormt van elk bloedvaatje. Deze bloed-hersenbarrière moet alles tegenhouden wat ongeschikt is voor een goede hersenwerking. Het grote voordeel is dat de meeste ziekmakers en gifstoffen buiten je brein worden gehouden. Het nadeel is dat allerlei medicijnen er ook niet door kunnen.
Dat maakt de behandeling van hersenziektes, van kanker tot alzheimer tot ALS tot de infectieziektes die door de barrière weten te glippen enorm lastig. Bijkomend nadeel is dat de levende cellen van de bloed-hersenbarrière resistentie kunnen opbouwen, zodat je van sommige werkende medicijnen steeds hogere doses nodig hebt.
Er komt al met al een hoop kunst- en vliegwerk bij kijken als je medicijnen op een goede manier naar de hersenen wilt brengen. Farmacologe Liesbeth de Lange van het Leiden Academic Centre for Drug Research schreef en redigeerde mee aan het nieuwe boek Drug Delivery to the Brain, over de fysiologie en anatomie van de hersenen, en experimentele methoden en benaderingen voor onderzoek naar hersenmedicatie. Het boek is bedoeld voor studenten, maar ook voor gespecialiseerde onderzoekers die op dit brede onderzoeksgebied de stand van zaken netjes op een rijtje willen zien. Zoals ze het zelf samenvat: ‘Wat zijn de lotgevallen van stoffen in de hersenen, en hoe kun je dat onderzoeken?’
Om een medicijn in de hersenen te krijgen zou je simpelweg een klein gaatje in de schedel kunnen boren, om het medicijn direct in te spuiten. ‘Dat lijkt inderdaad een oplossing, maar het probleem is dat het medicijn dan alleen maar heel lokaal in de hersenen terechtkomt’, aldus De Lange. ‘Als dit dichtbij het aangrijpingspunt voor je medicijn is; prima. Maar in alle andere gevallen komt er te weinig aan op de plek van bestemming.’
Een andere aanpak probeert de cellen van de barrière te laten krimpen, net zoals je sla laat verleppen door er dressing overheen te gooien. Nadeel is natuurlijk dat mogelijke ziekteverwekkers en giftige stofjes nu óók kunnen binnenkomen. ‘Dit is nogal een heftige methode’, aldus De Lange. ‘Je doet het bijvoorbeeld bij mensen die een gevaarlijke hersentumor hebben; dan ligt de balans tussen werking en bijwerking heel anders.’
Farmacologen zoeken daarom naar slimmere trucs. Zo proberen ze medicijnen in te pakken in kleine bolletjes die zo naar binnen kunnen glippen, of om de medicijnen zo te vermommen dat de cellen van de barrière ze zelf naar de andere kant vervoeren. ‘Dat werkt als het ware als het paard van Troje’, aldus De Lange. ‘Maar het volgende probleem blijft dat ze, eenmaal in de hersenen, vervolgens nog naar de juiste plek moeten kunnen komen.’
Vanuit biologisch oogpunt de elegantste truc is gentherapie. Sommige virussen kunnen, op manieren die lang niet altijd duidelijk zijn, achter de bloed-hersenbarrière komen. Je kunt in principe zo aan een virus sleutelen dat het een extra stukje gen meeneemt. Dat gen codeert voor een stofje dat je in de hersenen wil hebben.
Hersencellen die geïnfecteerd zijn met zo’n virus, schrijven het gen af, en maken het stofje aan. Begin dit jaar werd deze truc redelijk succesvol toegepast op Parkinsonpatiënten, maar de onderzoekers benadrukten dat deze aanpak nog in de kinderschoenen staat. Ook is de wetgeving een stuk strenger als je virussen inspuit dan als je met alleen met een medicijn in de weer bent.
Nog een mogelijkheid: via de neus. ‘Bij mensen zou dat de vorm aannemen van een aangepast flesje neusspray’. Hiernaar heeft de Lange zelf onderzoek gedaan. ‘Eerst dachten we: dat gaat helemaal niet. We begonnen als non-believers.’ De resultaten overtuigden De Lange en haar collega’s er echter van dat het wel kon. ‘Jammer genoeg is deze aanpak niet voor alle stoffen geschikt.’
‘Ons boek is een soort encyclopedie van het onderzoek tot nu toe, een vooruitblik op wat er nog komen gaat en vooral waar we meer aandacht aan zouden moeten besteden, en hoe we dat het beste zouden kunnen doen’, vervolgt ze. ‘De belangrijkste les: Als we betere hersenmedicijnen willen, zullen we veel meer moeten weten over hoe die middelen op de juiste plaats komen. Dat is bij hersenmedicijnen geen eenvoudige zaak.’
Margareta Hammerlund-Udaes, Elizabeth de Lange, Robert G. Thorne (Eds) ISBN: 978-1-4614-9104-0
731 pgs, € 180,19