Naslovnica SCI-TECH Nova nanočestica će djelovati u srcu stanica za izuzetno moćan i ciljano...

Nova nanočestica će djelovati u srcu stanica za izuzetno moćan i ciljano protuupalni tretman

76
0

Ovaj elektronski mikrograf dokumentuje poroznu prirodu nanočestica silicijum dioksida. Ove pore su dovoljno velike da omoguće ulazak velikog broja NSA molekula. Ovdje su zaštićeni dok ih ne preuzmu imunološke ćelije. U ovom trenutku se oslobađa NSA i može zaustaviti upalne procese. Zasluge: UNIGE – Carole Bourquin

Tim iz UNIGE-a i LMU-a razvio je transportnu nanočesticu kako bi protuupalni lijek učinio mnogo efikasnijim i manje toksičnim.

Kako se lijek može isporučiti točno tamo gdje je potreban, a da se pritom ograniči rizik od nuspojava? Upotreba nanočestica za kapsuliranje lijeka kako bi ga zaštitila i tijelo dok ne dođe do svoje točke djelovanja se sve više proučava. Međutim, ovo zahtijeva identifikaciju prave nanočestice za svaki lijek prema nizu preciznih parametara. Tim sa Univerziteta u Ženevi (UNIGE) i Ludwig Maximilians Universität München (LMU) uspio je razviti potpuno biorazgradivu nanočesticu sposobnu da isporuči novi protuupalni lijek direktno u makrofage – ćelije u kojima se pokreću nekontrolisane upalne reakcije. njegovu efikasnost. Osim toga, naučnici su koristili in vitro metodologiju skrininga, čime su ograničili potrebu za testiranjem na životinjama. Ovi rezultati, nedavno objavljeni u Journal of Controlled Release, otvaraju put izuzetno snažnom i ciljanom antiinflamatornom tretmanu.

Upala je bitan fiziološki odgovor tijela da se brani od patogena kao što su bakterije. Međutim, može postati problematično kada pređe u kronično stanje, kao što je rak, autoimune bolesti ili određene virusne infekcije. Mnogi tretmani već postoje, ali njihovo djelovanje često nije ciljano, potrebne su visoke doze i česte su štetne nuspojave. Makrofagi, velike imunološke ćelije čija je prirodna funkcija da apsorbiraju patogene i pokreću upalu kako bi ih uništili, često su uključeni u upalne bolesti. Kada su pretjerano aktivirani, pokreću pretjeranu upalnu reakciju koja se okreće protiv tijela umjesto da ga štiti.

Nekrosulfonamid (NSA) je nova molekula koja inhibira oslobađanje nekoliko važnih proinflamatornih medijatora, te stoga predstavlja obećavajući napredak u smanjenju određenih vrsta upala. Međutim, budući da je izuzetno hidrofobna po prirodi, slabo putuje u krvotok i može ciljati mnoge tipove stanica, izazivajući potencijalno toksične efekte.

„Zbog toga ovaj molekul još nije dostupan kao lijek“, kaže Gaby Palmer, profesorica na Odsjeku za medicinu i Ženevskog centra za istraživanje inflamacije na Medicinskom fakultetu UNIGE, koja je korežirala studiju. “Upotreba nanočestice kao transportne posude zaobišla bi ove nedostatke isporukom lijeka direktno u makrofage za borbu protiv prekomjerne upalne aktivacije na mjestu gdje ona počinje.”

Tri nanočestice pod mikroskopom

Naučnici su testirali različite porozne nanočestice, a glavni kriterijumi su smanjenje toksičnosti i potrebne doze, kao i sposobnost oslobađanja leka tek kada nanočestica dospe u unutrašnjost makrofaga. „Koristili smo tehnologiju in vitro skrininga koju smo razvili prije nekoliko godina na ljudskim i mišjim stanicama. To štedi vrijeme i uvelike smanjuje potrebu za korištenjem životinjskih modela“, objašnjava Carole Bourquin, profesorica na UNIGE-ovim Fakultetima prirodnih nauka (Institut za farmaceutske nauke Zapadne Švicarske) i Medicinom (Odjel za anesteziologiju, farmakologiju, intenzivnu njegu i hitne slučajeve, Translational Research Center in Oncohematology, Ženevski centar za istraživanje inflamacije), koji je korežirao ovaj rad u UNIGE-u. „Tako će na miševima biti testirane samo najperspektivnije čestice, što je preduslov za klinička ispitivanja na ljudima.”

Ispitivane su tri vrlo različite nanočestice visoke poroznosti: nanočestica na bazi ciklodekstrina, supstanca koja se obično koristi u kozmetici ili industrijskoj hrani, porozna nanočestica magnezijum fosfata i na kraju porozna nanočestica silicijum dioksida. „Prvi je bio manje zadovoljavajući u ponašanju pri preuzimanju ćelija, dok se drugi pokazao kontraproduktivnim: pokrenuo je oslobađanje proupalnih medijatora, stimulirajući inflamatornu reakciju umjesto da se bori protiv nje“, kaže Bart Boersma, doktorand u Caroleu. Bourquinova laboratorija i prvi autor ove studije.

„Porozna nanočestica silicijum dioksida, s druge strane, ispunjavala je sve kriterijume: bila je potpuno biorazgradiva, prave veličine da je progutaju makrofagi i bila je u stanju da apsorbuje lek u svoje brojne pore, a da ga ne ispusti prerano. Protuupalni efekat je bio izvanredan.” Tim je zatim ponovio svoje testove tako što je nanočestice premazao dodatnim slojem lipida, ali bez veće koristi od samih nanočestica silicijum dioksida.

Male silicijumske spužve

Drugi silicijumski nanospužvi koje je razvio nemačko-švajcarski tim već su dokazali svoju efikasnost u transportu antitumorskih lekova. „Ovdje nose sasvim drugačiji lijek koji inhibira imuni sistem“, kaže Carole Bourquin. „Mezoporozni silicijum se sve više otkriva kao nanočestica izbora u farmaceutskom polju, jer je veoma efikasan, stabilan i netoksičan. Ipak, za svaki lijek je potreban nosač po mjeri: oblik, veličina, sastav i odredište čestica moraju se svaki put ponovno procijeniti.” Kombinacija ovog snažnog protuupalnog lijeka i ovih mezoporoznih nanočestica silicijum dioksida pokazuje obećavajući sinergizam koji će tim dalje proučavati.

Referenca: “Inhibicija oslobađanja IL-1ß iz makrofaga ciljanih poroznim nanočesticama napunjenim nekrosulfonamidom” Bart Boersma, Karin Möller, Lisa Wehl, Viola Puddinu, Arnaud Huard, Sébastien Fauteux-Daniel, Carole Palmerquin1, Thomas Gain1, Bein3 oktobar 2022, Journal of Controlled Release.
DOI: 10.1016/j.jconrel.2022.09.063


Izvor: scitechdaily.com


Pratite nas na Facebook-u | Twitter-u | YouTube-u

WPAP (319)