Nowy system umożliwia szybką reakcję na zawał serca, ogranicza uszkodzenie serca

FM17 Features | Football Manager 2017 (Lipiec 2019).

Anonim

Badacze z North Carolina State University i University of North Carolina w Chapel Hill opracowali system dostarczania leków, który umożliwia szybką reakcję na zawały serca bez interwencji chirurgicznej. W badaniach laboratoryjnych i na zwierzętach, system okazał się skuteczny w rozpuszczaniu skrzepów, ograniczając długoterminowe blizny do tkanki serca i zachowując więcej normalnych funkcji serca.

"Nasze podejście pozwoliłoby pracownikom służby zdrowia rozpocząć leczenie zawałów serca, zanim pacjent dotrze do zestawu operacyjnego, mając nadzieję, że poprawi wyniki leczenia pacjentów" - mówi Ashley Brown, autorka artykułu na temat pracy i adiunkta we wspólnym programie inżynierii biomedycznej (BME) w stanie NC i UNC. "A ponieważ jesteśmy w stanie zaatakować blokadę, jesteśmy w stanie używać potężnych leków, które mogą stanowić zagrożenie dla innych części ciała, a celowanie zmniejsza ryzyko niezamierzonych szkód".

Zawały serca lub zawały mięśnia sercowego występują, gdy skrzeplina - lub skrzep - blokuje naczynie krwionośne w sercu. W celu leczenia zawałów serca lekarze często przeprowadzają zabieg chirurgiczny w celu wprowadzenia cewnika do naczynia krwionośnego, umożliwiając mu fizyczne rozerwanie lub usunięcie skrzepliny. Ale nie wszyscy pacjenci mają szybki dostęp do opieki chirurgicznej.

I więcej obrażeń może wystąpić nawet po usunięciu blokady. Dzieje się tak dlatego, że powrót świeżej krwi do zablokowanych tkanek może spowodować uszkodzenie własne, zwane uszkodzeniem reperfuzyjnym. Uszkodzenie reperfuzyjne może powodować blizny, usztywnienie tkanki serca i ograniczenie normalnej czynności serca.

Aby rozwiązać te problemy, naukowcy opracowali rozwiązanie oparte na porowatych sferach nanogelowych o średnicy około 250 nanometrów, które są ukierunkowane na zakrzep i dostarczają koktajl dwóch leków: tPA i Y-27632.

Zakrzep można wytworzyć z różnych substancji, takich jak płytki krwi lub blaszki tętnicze, ale wszystkie zawierają substancję zwaną fibryną. Tak więc, aby ukierunkować blokady, każdy nanożel jest pokryty białkami, które wiążą się specyficznie z fibryną. Innymi słowy, kiedy nanożele osiągną zakrzep, zostają przyklejone.

TPA i Y-27632 są warstwami wewnątrz nanosfery, a tPA tworzy powłokę, która otacza Y-27632. W rezultacie tPA wycieka najpierw w miejscu zakrzepu, umożliwiając mu wykonywanie swojej pracy - czyli rozkładanie fibryny i rozpuszczanie skrzepu.

Po zwolnieniu tPA, Y-27632 ucieka z nanożelu. Podczas gdy tPA celuje w sam skrzep, Y-27632 ma na celu ograniczenie uszkodzeń spowodowanych urazem reperfuzyjnym. Czyni to poprzez ograniczenie sztywności komórek w obszarze, które przyczyniają się do powstawania blizn. To pozwala tym komórkom zachować większą plastyczność, poprawiając ich zdolność normalnego funkcjonowania i zachowując więcej funkcji serca.

W badaniach in vitro naukowcy odkryli, że ukierunkowany koktajl tPA / Y-27632 rozpuszczał skrzepy w ciągu kilku minut. Chociaż nie ma jeszcze testów w testach, może działać szybciej niż interwencje chirurgiczne, które wymagają czasu na przygotowanie pacjenta i założenie cewnika.

W testach wykorzystujących szczury laboratoryjne naukowcy odkryli również, że ich technika ogranicza blizny i zachowuje funkcję serca po ataku serca lepiej niż celowane tPA lub Y-27632 same - i znacznie lepiej niż w grupie kontrolnej, w której zwierzęta nie otrzymywały żadnego leku.

Konkretnie, zwierzęta, które otrzymały docelowy koktajl miały frakcję wyrzutową lewej komory, która mierzy funkcjonalność serca, około 67 procent cztery tygodnie po ataku serca - która jest zdrowa. Sam tPA wynosił około 57%, co jest najniższym krańcem normalnego zakresu, podczas gdy zarówno grupa kontrolna, jak i Y-27632 sama spadła do 40-tych. Podobnie, ukierunkowany koktajl powodował blizny na mniej niż 5 procent dotkniętego obszaru. TPA i Y-27632 miały bliznę na około 7 procent powierzchni, a grupa kontrolna widziała bliznę ponad 10 procent.

Co więcej, naukowcy odkryli, że ukierunkowane nanożele sprawiają, że nanożele są mało lub nie występują w innych tkankach - takich jak płuca i wątroba - szczególnie w porównaniu z nieukierunkowanymi nanożelami.

"To ważna część naszych odkryć, ponieważ tPA i Y-27632 mogą stanowić zagrożenie, jeśli zaczną działać na częściach ciała poza docelowym obszarem", mówi Brown. "Na przykład tPA może powodować krwawienie, a Y-27632 może wpływać na wiele tkanek, w których skurcze komórkowe są potrzebne do normalnego funkcjonowania."

Kolejną zaletą docelowych nanożeli jest to, że ze względu na swój mały rozmiar mogą celować nawet w te naczynia krwionośne, które są zbyt małe, aby sięgnąć po cewniki.

Naukowcy zauważają również, że jest to badanie przedkliniczne. Kolejne etapy prac obejmują dalszą ocenę bezpieczeństwa nanożeli i testowanie w większych modelach zwierzęcych.

"Podczas gdy wciąż znajdujemy się na wczesnym etapie rozwoju tej technologii, wiemy, że ważne jest, aby uznać kwestie związane z kosztami" - mówi Brown. "Biorąc pod uwagę złożoność systemu dostarczania leku, powinien on być porównywalny lub nieco droższy niż leki rekombinowane, które są obecnie stosowane klinicznie - na przykład sam tPA, ale ponieważ leki są ukierunkowane, dawki prawdopodobnie będą mniejsze. To powinno pomóc w utrzymaniu kosztów porównywalnych z istniejącymi lekami na rynku. "

Artykuł "Ukierunkowane leczenie niedokrwiennych i włóknistych powikłań zawału mięśnia sercowego za pomocą podwójnie dostarczającej Microgel Therapeutic" opublikowany jest w czasopiśmie ACS Nano.

menu
menu