Kierowanie na bóle głowy i guzy za pomocą nano-łodzi podwodnych

Anonim

Naukowcy z Centrum Medycznego Uniwersytetu w Moguncji i Instytutu Badań nad Polimerem im. Maxa Plancka (MPI-P) opracowali nową metodę, która umożliwia miniaturowym nanonośnikom wypełnionym lekami przyczepianie się do komórek odpornościowych, które z kolei atakują nowotwory. W przyszłości może to prowadzić do ukierunkowanego leczenia, które w dużym stopniu eliminuje uszkodzenia zdrowej tkanki. Naukowcy opublikowali ostatnio swoje odkrycia w renomowanym czasopiśmie naukowym Nature Nanotechnology.

We współczesnej medycynie pacjenci otrzymujący leki stosowane w leczeniu nowotworów lub w leczeniu bólu często otrzymują leki rozpraszające się w całym ciele, nawet jeśli odcinek narządu, który ma być leczony, może być tylko niewielki i wyraźnie odgraniczony. Jednym rozwiązaniem byłoby podawanie leków ukierunkowanych na określone typy komórek. Takie nanonośniki są właśnie tym, nad czym pracują naukowcy. Zawierają one, w pewnym sensie, miniaturowe okręty podwodne o średnicy nie większej niż jedna tysięczna średnicy ludzkiego włosa. Niewidoczne dla nieuzbrojonego oka nanokariery są obciążone farmakologicznie aktywnym środkiem, który pozwala im funkcjonować jako skoncentrowane pojemniki transportowe. Powierzchnia tych nanoskładników lub kapsułek leku jest specjalnie powlekana, aby umożliwić im na przykład przyklejenie się do tkanki przeplatanej komórkami nowotworowymi. Powłoka zazwyczaj składa się z przeciwciał, które działają podobnie jak etykiety adresowe, w celu poszukiwania miejsc wiązania na komórkach docelowych, takich jak komórki nowotworowe lub komórki odpornościowe atakujące nowotwory.

Profesor Volker Mailänder i jego zespół z Departamentu Dermatologii przy Uniwersyteckim Centrum Medycznym Uniwersytetu Johannesa Gutenberga w Mainz (JGU) opracowali ostatnio pomysłową nową metodę wiązania przeciwciał z takimi kapsułami lekowymi. "Do tej pory zawsze musieliśmy stosować skomplikowane metody chemiczne do wiązania tych przeciwciał z nanokapsułkami" - wyjaśnia Mailänder. "Udało nam się teraz pokazać, że wszystko, co musisz zrobić, to połączyć przeciwciała i nanokapsułki w zakwaszonym roztworze."

W swojej pracy w Nature Nanotechnology, naukowcy podkreślają, że wiążące nanokapsułki i przeciwciała w ten sposób są prawie dwa razy wydajniejsze niż wiązanie chemiczne w probówce, znacznie poprawiając ukierunkowany transport leków. W warunkach takich, jak te znajdujące się we krwi, odkryli również, że przeciwciała sprzężone chemicznie prawie całkowicie straciły swoją skuteczność, podczas gdy przeciwciała, które nie są chemicznie związane, pozostały funkcjonalne.

"Standardowa metoda wiązania przeciwciał przy użyciu złożonych procesów chemicznych może degradować przeciwciała, a nawet je niszczyć, lub nanowarstwy we krwi mogą zostać szybko pokryte białkami" - wyjaśnia profesor Katharina Landfester z Instytutu badań polimerycznych Maxa Plancka. W przeciwieństwie do tego, nowa metoda, która jest oparta na fizycznym efekcie znanym jako adsorpcja lub adhezja, chroni przeciwciała. Dzięki temu nanowarnik staje się bardziej stabilny i umożliwia skuteczniejsze rozprowadzanie leków w ciele.

Aby opracować nową metodę, naukowcy połączyli przeciwciała i transportery leków w kwaśnym roztworze. Prowadziło to - w przeciwieństwie do wiązania przy neutralnym pH - do bardziej wydajnego powlekania powierzchni nanocząstek. Jak wyjaśniają naukowcy, pozostawia to mniej miejsca na nanonośniku dla białek krwi, co może uniemożliwić im dokowanie do komórki docelowej.

Ogólnie rzecz biorąc, naukowcy są przekonani, że nowo opracowana metoda ułatwi i poprawi wydajność i zastosowanie metod terapeutycznych opartych na nanotechnologii.

menu
menu