Τα νανοσωματίδια μεταφοράς έχουν αναπτυχθεί για να κάνουν τα αντιφλεγμονώδη φάρμακα πιο αποτελεσματικά

Ερευνητές από το Πανεπιστήμιο της Γενεύης (UNIGE) και το Ludwig Maximilians Universität München (LMU) λένε ότι κατάφεραν να χρησιμοποιήσουν μια μέθοδο in vitro διαλογής για να αναπτύξουν ένα πλήρως βιοαποικοδομήσιμο νανοσωματίδιο ικανό να μεταφέρει ένα νέο αντιφλεγμονώδες φάρμακο απευθείας στα μακροφάγα, όπου δεν ελέγχεται. Εμφανίζονται φλεγμονώδεις αντιδράσεις.

Η μελέτη “Αναστολή της απελευθέρωσης IL-1 βήτα από μακροφάγα που στοχεύουν με πορώδη νανοσωματίδια φορτωμένα με Necrosulfonamide” που δημοσιεύτηκε στο Εφημερίδα ελεγχόμενης δημοσίευσηςΣύμφωνα με τους επιστήμονες, ανοίγει το δρόμο για μια ισχυρή και στοχευμένη αντιφλεγμονώδη θεραπεία.

Δύο σημαντικοί μεσολαβητές της φλεγμονής είναι οι κυτοκίνες IL-1beta και IL-18, οι οποίες παράγονται από μυελοειδή κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος, συμπεριλαμβανομένων των μακροφάγων. Αυτές οι κυτοκίνες απελευθερώνονται στον εξωκυτταρικό χώρο μέσω των πόρων που σχηματίζονται στην πλασματική μεμβράνη από την ολιγομερισμένη πρωτεΐνη gasdermin D (GSDMD).

Το νεκροσουλφοναμίδιο (NSA) έχει πρόσφατα αναγνωριστεί ως αποτελεσματικός αναστολέας GSDMD και είναι ένας πολλά υποσχόμενος θεραπευτικός παράγοντας σε φλεγμονώδεις νόσους που σχετίζονται με το GSDMD. Εδώ, αναπτύξαμε NSA για μακροφάγα ποντικού και ανθρώπου χρησιμοποιώντας τρεις διαφορετικούς τύπους πορωδών νανοσωματιδίων (NP), συγκεκριμένα μεσοπορώδη πυρίτιο (MSN), μεσοπορώδεις φορείς κυκλοδεξτρίνης (CD-NP) και έναν μεσοπορώδη φορέα μαγνησίου-φωσφορικού (MPC-) που στοχεύσαμε . NP), όλα δείχνουν υψηλή ικανότητα φόρτωσης για αυτό το υδρόφοβο φάρμακο.

Η κυτταρική πρόσληψη και η ενδοκυτταρική παροχή NSA παρακολουθήθηκαν σε πειράματα time-lapse με μικροσκοπία φθορισμού ζωντανών κυττάρων υψηλής απόδοσης, η οποία έδειξε ταχεία πρόσληψη νανοσωματιδίων και αποτελεσματική στοχευμένη παροχή NSA σε φαγοκυτταρικά κύτταρα. Σημειωτέον, ένα ισχυρό κυτταροστατικό αποτέλεσμα παρατηρήθηκε όταν μια κυτταρική σειρά μακροφάγων εκτέθηκε σε ελεύθερο NSA.

Αντίθετα, η κυτταρική ανάπτυξη επηρεάστηκε πολύ λιγότερο όταν το NSA χορηγήθηκε μέσω φορέων νανοσωματιδίων. Χρησιμοποιώντας νανοσωματίδια φορτωμένα με NSA, παρατηρήθηκε μια επιτυχημένη εξαρτώμενη από τη συγκέντρωση καταστολή της έκκρισης IL-1β από πρόσφατα διαφοροποιημένα πρωτεύοντα μακροφάγα ποντικού και ανθρώπου. Οι λειτουργικές δοκιμασίες έδειξαν την ισχυρότερη κατασταλτική δράση σε ανθρώπινα μακροφάγα όταν χρησιμοποιήθηκε CD-NP για την παροχή NSA, ακολουθούμενη από MSN-NP. Αντίθετα, το MPC-NP απέκλεισε πλήρως τη μεταβολική δραστηριότητα στα μακροφάγα όταν φορτώθηκε με NSA.

Αυτή η μελέτη καταδεικνύει τη δυνατότητα των πορωδών νανοσωματιδίων να παρέχουν αποτελεσματικά υδρόφοβα φάρμακα στα μακροφάγα για την καταστολή των φλεγμονωδών αποκρίσεων.

Η ηλεκτρονική μικρογραφία τεκμηριώνει την πορώδη φύση των νανοσωματιδίων του πυριτίου. Αυτοί οι πόροι είναι αρκετά μεγάλοι ώστε να επιτρέπουν την είσοδο μεγάλου αριθμού μορίων NSA. Εδώ, προστατεύονται μέχρι να απορροφηθούν από τα κύτταρα του ανοσοποιητικού. Σε αυτό το σημείο, η NSA απελευθερώνεται και μπορεί να σταματήσει τις φλεγμονώδεις διεργασίες. [UNIGE]

Όντας εξαιρετικά υδρόφοβης φύσης, η NSA κινείται ελάχιστα στην κυκλοφορία του αίματος και μπορεί να στοχεύσει πολλούς τύπους κυττάρων και να προκαλέσει δυνητικά τοξικές επιδράσεις.

Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο αυτό το μόριο δεν είναι ακόμη διαθέσιμο ως φάρμακο, εξήγησε η Δρ Γκάμπι Πάλμερ, καθηγήτρια ιατρικής και του Κέντρου Έρευνας για τη Φλεγμονή της Γενεύης στην Ιατρική Σχολή UNIGE, που ηγήθηκε της μελέτης. «Η χρήση ενός νανοσωματιδίου ως δοχείου παράδοσης παρακάμπτει αυτές τις ελλείψεις παρέχοντας το φάρμακο απευθείας στα μακροφάγα για την καταπολέμηση της φλεγμονώδους υπερενεργοποίησης στο σημείο έναρξης».

Τρία νανοσωματίδια κάτω από το μικροσκόπιο

Οι επιστήμονες εξέτασαν διάφορα πορώδη νανοσωματίδια, τα κύρια κριτήρια των οποίων ήταν η μείωση της τοξικότητας και η απαιτούμενη δόση, καθώς και η δυνατότητα απελευθέρωσης του φαρμάκου μόνο όταν το νανοσωματίδιο φτάσει στο εσωτερικό των μακροφάγων.

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», σημείωσε η Carol Burkin, PhD, καθηγήτρια στη Σχολή Επιστημών της UNIGE, η οποία διηύθυνε την εργασία στο UNIGE. Επομένως, μόνο τα πιο πολλά υποσχόμενα σωματίδια δοκιμάζονται σε ποντίκια, κάτι που αποτελεί προϋπόθεση για κλινικές δοκιμές σε ανθρώπους».

Ερευνήθηκαν τρία διαφορετικά νανοσωματίδια με υψηλό πορώδες: ένα νανοσωματίδιο με βάση την κυκλοδεξτρίνη, ένα υλικό που χρησιμοποιείται συνήθως στη βιομηχανία καλλυντικών ή τροφίμων, ένα πορώδες νανοσωματίδιο φωσφορικού μαγνησίου και τέλος ένα πορώδες νανοσωματίδιο πυριτίου.

«Το πρώτο ήταν λιγότερο ευνοϊκό 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», λέει η Carole Bourquin PhD Bart Borzma. Εργαστήριο και πρώτος συγγραφέας αυτής της μελέτης.

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

Στη συνέχεια, η ομάδα επανέλαβε τα πειράματά της επικαλύπτοντας τα νανοσωματίδια με ένα επιπλέον στρώμα λίπους, αλλά δεν βρήκε περισσότερα οφέλη από τα νανοσωματίδια πυριτίου από μόνα τους.

Άλλοι νανοσπόγγοι πυριτίου που αναπτύχθηκαν από τη γερμανο-ελβετική ομάδα έχουν ήδη αποδειχθεί αποτελεσματικοί στην παροχή αντικαρκινικών φαρμάκων.

«Εδώ, φέρουν ένα πολύ διαφορετικό φάρμακο που καταστέλλει το ανοσοποιητικό σύστημα», είπε ο Bourquin. Το μεσοπορώδες πυρίτιο εμφανίζεται ολοένα και περισσότερο ως νανοσωματίδιο επιλογής στον φαρμακευτικό τομέα επειδή είναι 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.

Σχετικό περιεχόμενο σχετικά με τα νανοσωματίδια χορήγησης φαρμάκων:

Τα νανοσωματίδια λιπιδίων παρουσιάζονται για τα εμβόλια mRNA

Τα νανοσωματίδια έχουν αναβαθμιστεί για να προσφέρουν ένα δολοφονικό τσίμπημα σε επίμονους όγκους

Η μελέτη δείχνει πώς αντιδρούν διαφορετικά καρκινικά κύτταρα στα νανοσωματίδια χορήγησης φαρμάκων

Υλικά που σχετίζονται με αντιφλεγμονώδη φάρμακα:

Ελπίδα για μια θεραπεία για τον COVID-19 που βρέθηκε σε ένα αντιφλεγμονώδες φάρμακο

Τα αντιφλεγμονώδη φάρμακα δείχνουν επαγρύπνηση στο δρόμο

Ο κατασκευασμένος χόνδρος απελευθερώνει αντιφλεγμονώδες φάρμακο για την προστασία από το στρες των αρθρώσεων

Leave a Comment