Extracellular Vesicles as Tools for Crossing the Blood–Brain Barrier to Treat Lysosomal Storage Diseases

Altres autors/es

Institut Català de la Salut

[Lerussi G, Pintos-Morell G] Grup de Recerca de Bioquímica Clínica, Vehiculització de Fàrmacs i Teràpia, Vall d’Hebron Institut de Recerca (VHIR), Barcelona, Spain. [Villagrasa-Araya V] Grup de Recerca de Bioquímica Clínica, Vehiculització de Fàrmacs i Teràpia, Vall d’Hebron Institut de Recerca (VHIR), Barcelona, Spain. Networking Research Center on Bioengineering, Biomaterials and Nanomedicine (CIBER-BBN), Barcelona, Spain. Institute of Advanced Chemistry of Catalonia (IQAC), Centro Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), Barcelona, Spain. [Moltó-Abad M, Seras-Franzoso J] Grup de Recerca de Bioquímica Clínica, Vehiculització de Fàrmacs i Teràpia, Vall d’Hebron Institut de Recerca (VHIR), Barcelona, Spain. Networking Research Center on Bioengineering, Biomaterials and Nanomedicine (CIBER-BBN), Barcelona, Spain. [del Toro M] Servei de Neurologia Pediàtrica, Vall d’Hebron Hospital Universitari, Barcelona, Spain. MetabERN, Barcelona, Spain. Networking Research Center on Rare Diseases (CIBERER), Barcelona, Spain. [Abasolo I] Networking Research Center on Bioengineering, Biomaterials and Nanomedicine (CIBER-BBN), Barcelona, Spain. Institute of Advanced Chemistry of Catalonia (IQAC), Centro Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), Barcelona, Spain

Vall d'Hebron Barcelona Hospital Campus

Data de publicació

2025-03-19T11:31:44Z

2025-03-19T11:31:44Z

2025-01-09



Resum

Blood–brain barrier; Extracellular vesicles; Lysosomal storage diseases


Barrera hematoencefàlica; Vesícules extracel·lulars; Malalties d'emmagatzematge lisosoma


Barrera hematoencefálica; Vesículas extracelulares; Enfermedades de almacenamiento lisosomal


Extracellular vesicles (EVs) are nanosized, membrane-bound structures that have emerged as promising tools for drug delivery, especially in the treatment of lysosomal storage disorders (LSDs) with central nervous system (CNS) involvement. This review highlights the unique properties of EVs, such as their biocompatibility, capacity to cross the blood-brain barrier (BBB), and potential for therapeutic cargo loading, including that of enzymes and genetic material. Current therapies for LSDs, like enzyme replacement therapy (ERT), often fail to address neurological symptoms due to their inability to cross the BBB. EVs offer a viable alternative, allowing for targeted delivery to the CNS and improving therapeutic outcomes. We discuss recent advancements in the engineering and modification of EVs to enhance targeting, circulation time and cargo stability, and provide a detailed overview of their application in LSDs, such as Gaucher and Fabry diseases, and Sanfilippo syndrome. Despite their potential, challenges remain in scaling production, ensuring isolation purity, and meeting regulatory requirements. Future developments will focus on overcoming these barriers, paving the way for the clinical translation of EV-based therapies in LSDs and other CNS disorders.


This work was supported by the Networking Research Center on Bioengineering, Biomaterials and Nanomedicine (CIBER-BBN), which is financed by the Carlos III Health Institute (ISCiii) with assistance from the European Regional Development Fund (ERDF), as well as projects NEX-TRY (PI21/0936, ISCiii); EXPLORE-3 and PEGLyso-2 (CIBER-BBN); and Mimic-KEY (GA964386). We also appreciate the support from the Government of Catalonia (SGR 1173). M.M.-A. by the Catalan Government’s Strategic Plan for Research and Innovation in Health (PERIS, SLT017/20/000181).

Tipus de document

Article


Versió publicada

Llengua

Anglès

Matèries i paraules clau

Barrera hematoencefàlica; Malalties per dipòsit lisosòmic - Tractament; Sistema nerviós central - Malalties - Tractament; Medicaments - Administració; ANATOMY::Cells::Cellular Structures::Extracellular Space::Extracellular Vesicles; DISEASES::Nervous System Diseases::Central Nervous System Diseases::Brain Diseases::Brain Diseases, Metabolic::Brain Diseases, Metabolic, Inborn::Lysosomal Storage Diseases, Nervous System; Other subheadings::Other subheadings::Other subheadings::/drug therapy; ANATOMY::Nervous System::Central Nervous System::Brain::Blood-Brain Barrier; ANALYTICAL, DIAGNOSTIC AND THERAPEUTIC TECHNIQUES, AND EQUIPMENT::Therapeutics::Drug Therapy::Drug Delivery Systems; ANATOMÍA::células::estructuras celulares::espacio extracelular::vesículas extracelulares; ENFERMEDADES::enfermedades y anomalías neonatales congénitas y hereditarias::enfermedades genéticas congénitas::alteraciones congénitas del metabolismo::enfermedades cerebrales metabólicas congénitas::enfermedades y anomalías neonatales congénitas y hereditarias::enfermedades genéticas congénitas::alteraciones congénitas del metabolismo::enfermedades por almacenamiento lisosómico del sistema nervioso; Otros calificadores::Otros calificadores::Otros calificadores::/farmacoterapia; ANATOMÍA::sistema nervioso::sistema nervioso central::encéfalo::barrera hematoencefálica; TÉCNICAS Y EQUIPOS ANALÍTICOS, DIAGNÓSTICOS Y TERAPÉUTICOS::terapéutica::farmacoterapia::sistemas de liberación de medicamentos

Publicat per

MDPI

Documents relacionats

Life;15(1)

https://doi.org/10.3390/life15010070

info:eu-repo/grantAgreement/ES/PE2017-2020/PI21%2F00936

info:eu-repo/grantAgreement/ES/PERIS2016-2020/SLT017%2F20%2F000181

Citació recomanada

Aquesta citació s'ha generat automàticament.

Drets

Attribution 4.0 International

http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Aquest element apareix en la col·lecció o col·leccions següent(s)