In uno studio condotto in modelli murini, sono stati valutati oltre 3.000 candidati diretti contro 68 potenziali target Portal.[1] Attraverso una tecnologia proprietaria di screening pooled in vivo, denominata mCodes™, è stato possibile valutare simultaneamente e in modo quantitativo la distribuzione tissutale di un massimo di 100 molecole per animale.[1] Questo approccio ha portato all’identificazione del cosiddetto “Transcytosome”, un insieme ampliato di target Portal in grado di facilitare la RMT attraverso la BEE e caratterizzati da proprietà farmacocinetiche e di biodistribuzione differenti rispetto a recettori già noti, come il recettore della transferrina (TfR) e la catena pesante di CD98.[1]

All’AAIC 2026, Scearce-Levie ha presentato nuovi dati derivanti dall’evoluzione di questo approccio. Attraverso piattaforme di screening in vivo ad alta complessità, il gruppo di lavoro si è concentrato su due recettori, indicati come Portal X60 e Portal X85.[2] In particolare, uno shuttle diretto contro Portal X60, coniugato a un anticorpo anti-amiloide, ha raggiunto una concentrazione cerebrale massima (Cmax) simile, e leggermente superiore, a quella ottenuta con uno shuttle diretto contro TfR.[2]

Le differenze più rilevanti sono emerse nel profilo farmacocinetico: mentre lo shuttle TfR è stato eliminato più rapidamente, PX60 ha mantenuto concentrazioni cerebrali elevate più a lungo, determinando un’esposizione cerebrale complessiva (AUC) circa tre volte superiore rispetto allo shuttle TfR e quasi 40 volte superiore rispetto all’anticorpo anti-amiloide privo di shuttle.[2] Questi dati preclinici evidenziano come la selezione del recettore di trasporto possa influenzare non soltanto la quantità di farmaco che raggiunge il cervello, ma anche la durata dell’esposizione e la distribuzione nel tessuto cerebrale.[1,2]

Ottimizzazione del Brain Shuttle per oligonucleotidi: l'approccio bispecifico

Le terapie basate sugli oligonucleotidi consentono di intervenire sui meccanismi molecolari delle malattie neurodegenerative modulando l’espressione genica.[3] Tuttavia, la barriera emato-encefalica è sostanzialmente impermeabile a queste molecole e la somministrazione intratecale presenta limiti legati a invasività, costi e distribuzione non uniforme nel sistema nervoso centrale (SNC).[3] La piattaforma Brain Shuttle utilizza anticorpi ingegnerizzati coniugati a oligonucleotidi terapeutici per favorirne il trasporto attraverso la BEE mediante somministrazione sistemica.[3] In primati non umani, i coniugati Brain Shuttle-oligonucleotide hanno mostrato una distribuzione uniforme nelle diverse regioni cerebrali, associata a una riduzione di circa il 50% dell’espressione del bersaglio molecolare.[3]

Per ottimizzare ulteriormente il trasporto, sono stati sviluppati Brain Shuttle bispecifici diretti contro due differenti recettori endoteliali.[3] Gli studi in vitro hanno mostrato che internalizzazione e traffico intracellulare dipendono dal recettore e dall’affinità di legame.[3] In modelli murini, i coniugati bispecifici hanno inoltre attraversato l’endotelio cerebrale e ridotto l’espressione del trascritto bersaglio nel SNC.[3]

La piattaforma modulare Brain Targeting Shuttle: recettori e profili di distribuzione

Nell’ambito del programma V-Spring è stata sviluppata la piattaforma modulare Brain Targeting Shuttle (BTS), basata su formati VHH (dominio variabile della catena pesante di un anticorpo a dominio singolo) o scFv (frammento variabile a catena singola) e progettata per il trasporto sistemico nel cervello di diverse tipologie di agenti terapeutici, tra cui anticorpi, oligonucleotidi, enzimi e terapie geniche.[4] Gli shuttle diretti contro il recettore della transferrina (TfR) e la catena pesante di CD98 (CD98HC) aumentano l’esposizione cerebrale, ma presentano proprietà differenti: quelli TfR mostrano una rapida internalizzazione e una più rapida eliminazione dal cervello, mentre quelli CD98HC favoriscono la distribuzione interstiziale e un’esposizione più prolungata. 4

Engagement del bersaglio e traffico intracellulare

Le differenze tra gli shuttle TfR e CD98HC riguardano anche il traffico intracellulare e possono influenzare la disponibilità della molecola terapeutica.[5] Utilizzando come modello anticorpi agonisti selettivi per il recettore tirosin-chinasico B (TrkB), recettore associato agli effetti terapeutici del fattore neurotrofico derivato dal cervello (BDNF), i ricercatori hanno osservato che lo shuttle TfR favorisce una rapida internalizzazione e degradazione dell’anticorpo.[5] Con CD98HC, invece, l’agonista rimane maggiormente disponibile nel compartimento extracellulare, consentendo una stimolazione più prolungata di TrkB.[5]

Aggirare la barriera: il Neuron Drug Delivery System mirato alla Sinaptotagmina-2

Un approccio alternativo per superare la BEE consiste nell'aggirarla sfruttando la giunzione neuromuscolare (NMJ).[6] Il sistema denominato NDDS (Neuron Drug Delivery System) utilizza un anticorpo diretto contro la Sinaptotagmina-2 (SYT2), una proteina delle vescicole sinaptiche.[6] Durante la neurotrasmissione, SYT2 viene transitoriamente esposta nello spazio extracellulare, consentendo il legame e l’internalizzazione dell’anticorpo e il suo trasferimento al corpo cellulare neuronale attraverso il trasporto assonale retrogrado.[6] In relazione a una possibile applicazione alla malattia di Alzheimer, studi nel topo hanno evidenziato segnali dell’NDDS anche in regioni cerebrali profonde, come l’ippocampo, in neuroni che esprimono SYT2.[6] Tuttavia, poiché SYT2 è presente solo in specifiche popolazioni neuronali, l’approccio non consente di raggiungere tutti i neuroni potenzialmente coinvolti nella malattia.[6] L’obiettivo è quindi passare dal semplice concetto di CNS exposure a quello di target neuron engagement, attraverso una strategia in grado di aggirare la BEE e la barriera emato-midollare (BSCB) e favorire il trasporto mirato verso specifiche popolazioni neuronali.[6]

Riprogrammazione immunitaria nel cervello: recettori chimerici d'antigene nella microglia

Nella malattia di Alzheimer ad esordio tardivo, le cellule della microglia perdono gradualmente le loro funzioni protettive iniziali, come la fagocitosi dell’amiloide β (Aβ), e acquisiscono un fenotipo sempre più pro-infiammatorio.[7] Una strategia per modulare la funzione delle cellule immunitarie è rappresentata dai recettori chimerici per l’antigene (CAR), geneticamente codificati, che consentono di indurre risposte effettrici mirate verso specifici antigeni.[7] In questo contesto, Heiss e colleghi hanno ingegnerizzato cellule microgliali derivate da cellule staminali pluripotenti indotte umane (hiPSC, human induced pluripotent stem cells) con CAR diretti contro Aβ, osservando un aumento selettivo della fagocitosi di Aβ42, dipendente dalla segnalazione del dominio intracellulare del recettore; i risultati sono stati confermati anche nella microglia primaria murina.[7]

Questi dati preclinici suggeriscono che l'espressione in vivo di CAR anti-amiloide nella microglia potrebbe favorire la clearance di Aβ, supportando l'ulteriore studio di questo approccio nella malattia di Alzheimer.[7]

Conclusioni

I dati presentati all’AAIC 2026 mostrano come disporre di efficaci meccanismi di trasporto possa ampliare le possibilità di veicolare molecole terapeutiche nel sistema nervoso centrale. Le nuove piattaforme di screening hanno permesso l’identificazione di nuovi recettori “portal” con differenti proprietà di trasporto e biodistribuzione.[1,2] Parallelamente, la piattaforma Brain Shuttle ha mostrato che gli oligonucleotidi coniugati possono ottenere una distribuzione cerebrale uniforme, mentre gli shuttle modulari evidenziano come diversi recettori possano conferire proprietà farmacocinetiche e cellulari differenti.[3,4]

Nel loro insieme, queste evidenze delineano lo sviluppo di strategie di brain delivery sempre più mirate, dai sistemi basati su recettori come TfR e CD98HC alle strategie neuron-targeted, affiancate da approcci emergenti di ingegnerizzazione cellulare, come la modifica della microglia mediante CAR anti-amiloide.[4-7]

Bibliografia

1. Scearce-Levie K., et al. (2025), The brain transcytosome: pooled in vivo screening of 1000s of biologics discovers novel “portal” receptors and mechanisms for macromolecule CNS delivery. Alzheimer's Dement., 21: e103983. https://doi.org/10.1002/alz70859_103983.
2. Scearce-Levie K., et al. Discovery of novel receptor portals to delivery therapeutics to the CNS. Oral presentation, session "Emerging Approaches to Targeted Delivery of Protein and Oligonucleotide Therapeutics". Alzheimer's Association International Conference (AAIC) 2026, London, UK, 12–15 July 2026
3. Sela T., et al. Advances in the Brain Shuttle platform for oligonucleotide delivery in neurodegenerative diseases. Oral presentation, session "Emerging Approaches to Targeted Delivery of Protein and Oligonucleotide Therapeutics". Alzheimer's Association International Conference (AAIC) 2026, London, UK, 12–15 July 2026
4. Huang S., et al. Optimization of antibody shuttles for delivery of brain-targeted oligonucleotide therapeutics. Oral presentation, session "Emerging Approaches to Targeted Delivery of Protein and Oligonucleotide Therapeutics". Alzheimer's Association International Conference (AAIC) 2026, London, UK, 12–15 July 2026
5. Greineder C.F., et al. The right drug in the right place at the right time: Applying pharmacokinetic insights to the development of therapeutic strategies in AD. Oral presentation, session "Emerging Approaches to Targeted Delivery of Protein and Oligonucleotide Therapeutics". Alzheimer's Association International Conference (AAIC) 2026, London, UK, 12–15 July 2026
6. Yumoto N., et al. A novel BBB-Bypassing strategy via synaptotagmin 2-targeted neuron DDS for selective neuronal delivery of therapeutic payloads. Oral presentation, session "Emerging Approaches to Targeted Delivery of Protein and Oligonucleotide Therapeutics". Alzheimer's Association International Conference (AAIC) 2026, London, UK, 12–15 July 2026
7. Heiss CN, et al. Expression of anti-amyloid CARs in microglia promotes efficient and selective phagocytosis of Aβ1‒42. Gene Ther. 2025 Jul;32(4):333-338. doi: 10.1038/s41434-025-00534-9. Epub 2025 Apr 10. Erratum in: Gene Ther. 2025 Oct;32(5):572. doi: 10.1038/s41434-025-00562-5. PMID: 40210700; PMCID: PMC12310543.