Νέο νανοσωματίδιο για να κάνει πιο αποτελεσματικό το αντιφλεγμονώδες φάρμακο

Η φλεγμονή απαιτείται για τις προστατευτικές αποκρίσεις έναντι των παθογόνων και επομένως είναι απαραίτητη για την επιβίωση, αλλά η επίμονη φλεγμονή μπορεί να οδηγήσει σε ασθένειες όπως η αθηροσκλήρωση και ο καρκίνος. Υπάρχουν αρκετές θεραπείες, αλλά η δράση τους συχνά δεν είναι πολύ στοχευμένη, απαιτούνται υψηλές δόσεις και οι επιβλαβείς παρενέργειες είναι συχνές.

Μια ομάδα από το Πανεπιστήμιο της Γενεύης (UNIGE) και το Ludwig Maximilians Universität München (LMU) πέτυχε την παραγωγή ενός πλήρως βιοαποικοδομήσιμου νανοσωματιδίου που μπορεί να κάνει ένα αντιφλεγμονώδες φάρμακο πολύ πιο αποτελεσματικό και λιγότερο τοξικό. Αυτό το νανοσωματίδιο μπορεί να παραδώσει το φάρμακο απευθείας στα μακροφάγα και να εξασφαλίσει την αποτελεσματικότητά του.

Χάρη στη μέθοδο in vitro προσυμπτωματικού ελέγχου, οι επιστήμονες σε αυτή τη μελέτη εξάλειψαν την ανάγκη για δοκιμές σε ζώα. Αυτή η μελέτη θα μπορούσε ενδεχομένως να οδηγήσει σε μια ισχυρή και στοχευμένη αντιφλεγμονώδη θεραπεία.

Ένα νέο μόριο που ονομάζεται νεκροσουλφοναμίδη (NSA) εμποδίζει την απελευθέρωση αρκετών σημαντικών προφλεγμονωδών μεσολαβητών. Ως εκ τούτου, χρησιμεύει ως μια πολλά υποσχόμενη εξέλιξη για τη μείωση ορισμένων τύπων φλεγμονής. Ωστόσο, επειδή είναι πολύ υδρόφοβο, ταξιδεύει μέσω της κυκλοφορίας του αίματος και μπορεί να στοχεύσει πολλούς τύπους κυττάρων, προκαλώντας δυνητικά τοξικές επιδράσεις.

Η Gabi Palmer, Καθηγήτρια του Τμήματος Ιατρικής και του Κέντρου Έρευνας για τη Φλεγμονή της Γενεύης στην Ιατρική Σχολή UNIGE, δήλωσε: Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο αυτό το μόριο δεν είναι ακόμη διαθέσιμο ως φάρμακο. Η χρήση ενός νανοσωματιδίου ως δοχείου χορήγησης μπορεί να παρακάμψει αυτές τις ελλείψεις παρέχοντας απευθείας το φάρμακο σε μακροφάγα για την καταπολέμηση της φλεγμονώδους υπερενεργοποίησης στο σημείο έναρξης.

Τα κύρια κριτήρια που χρησιμοποιούν οι επιστήμονες κατά τη δοκιμή διαφορετικών πορωδών νανοσωματιδίων περιλαμβάνουν τη μείωση της τοξικότητας και της απαιτούμενης δόσης, καθώς και την ικανότητα απελευθέρωσης του φαρμάκου μόνο αφού το νανοσωματίδιο έχει εισέλθει στον πυρήνα των μακροφάγων.

Η Carol Bourquein, καθηγήτρια στη Σχολή Επιστημών της UNIGE, η οποία διηύθυνε αυτό το έργο στο UNIGE, είπε: Χρησιμοποιήσαμε μια τεχνολογία ανίχνευσης in vitro που αναπτύξαμε πριν από αρκετά χρόνια σε κύτταρα ανθρώπου και ποντικού. Αυτό εξοικονομεί χρόνο και μειώνει σημαντικά την ανάγκη χρήσης ζωικών μοντέλων. Επομένως, μόνο τα πιο πολλά υποσχόμενα σωματίδια δοκιμάζονται σε ποντίκια, κάτι που αποτελεί προϋπόθεση για κλινικές δοκιμές σε ανθρώπους».

Ο Bart Boersma, διδακτορικός φοιτητής στο εργαστήριο της Carol Burkin και πρώτος συγγραφέας της μελέτης, είπε: Ερευνήθηκαν τρία πολύ διαφορετικά νανοσωματίδια με υψηλό πορώδες: ένα νανοσωματίδιο με βάση την κυκλοδεξτρίνη, ένα υλικό που χρησιμοποιείται συνήθως σε καλλυντικά ή βιομηχανικά τρόφιμα, ένα πορώδες νανοσωματίδιο φωσφορικού μαγνησίου και τέλος ένα πορώδες νανοσωματίδιο πυριτίου. Το πρώτο ήταν λιγότερο ικανοποιητικό στη συμπεριφορά πρόσληψης κυττάρων, ενώ το δεύτερο είχε το αντίθετο αποτέλεσμα: προκάλεσε την απελευθέρωση φλεγμονωδών μεσολαβητών και διέγειρε τη φλεγμονώδη απόκριση αντί να την καταπολεμήσει.

Από την άλλη πλευρά, το πορώδες νανοσωματίδιο πυριτίου πληρούσε όλα τα κριτήρια: ήταν πλήρως βιοδιασπώμενο, είχε το σωστό μέγεθος για να καταποθεί από τα μακροφάγα και ήταν σε θέση να απορροφήσει το φάρμακο χωρίς πρόωρη απελευθέρωση μέσω των πολλών πόρων του. Η αντιφλεγμονώδης του δράση ήταν σημαντική».

Στη συνέχεια, οι επιστήμονες επανέλαβαν τα πειράματά τους επικαλύπτοντας τα νανοσωματίδια με ένα επιπλέον στρώμα λίπους, αλλά χωρίς περισσότερο όφελος από τα νανοσωματίδια πυριτίου από μόνα τους.

Η Carol Burkin είπε: «Άλλα νανοσπόγγοι πυριτίου που αναπτύχθηκαν από τη γερμανο-ελβετική ομάδα έχουν ήδη αποδειχθεί αποτελεσματικά στην παροχή αντικαρκινικών φαρμάκων. Μεταφέρουν ένα πολύ διαφορετικό φάρμακο που καταστέλλει το ανοσοποιητικό σύστημα.

Το μεσοπορώδες πυρίτιο εμφανίζεται ολοένα και περισσότερο ως νανοσωματίδιο επιλογής στον τομέα των φαρμακευτικών προϊόντων επειδή είναι εξαιρετικά αποτελεσματικό, σταθερό και μη τοξικό. Ωστόσο, κάθε φάρμακο απαιτεί έναν εξατομικευμένο φορέα: το σχήμα, το μέγεθος, η σύνθεση και ο προορισμός των σωματιδίων πρέπει να επαναξιολογούνται κάθε φορά.

Αναφορά περιοδικού:

  1. Bart Boersma, Karin Muller et al. Αναστολή της απελευθέρωσης IL-1β από μακροφάγα που στοχεύουν με πορώδη νανοσωματίδια φορτωμένα με νεκροσουλφοναμίδιο. Εφημερίδα ελεγχόμενης δημοσίευσης. DOI: 10.1016/j.jconrel.2022.09.063

Leave a Comment