Kutatás Lélegezzen be jobban "kukoricával"
A kutatók kukorica alakú gyógyszeradagoló anyagokat fejlesztenek ki belégzés céljából.
Úgy néz ki, mint egy kukoricacsutka, olyan apró, mint egy baktérium, és egy hatóanyagot közvetlenül a tüdősejtekbe juttathat: a gyógyszerek henger alakú hordozója, amelyet a Saarlandi Egyetem kutatói fejlesztettek ki a Leibniz Új Anyagkutató Intézettel és a Marburgi Egyetemmel, belélegezhető. Prof. Marc Schneider és csapata a szervezet saját védekezését használja fel: A makrofágok megeszik az ártalmatlan "nano kukoricát", és felszabadítják a benne lévő hatóanyagot.
Ha egy hatóanyagot belélegeznek, akkor a hatóanyagnak először le kell küzdenie a tüdőben lévő akadályokat, amelyeket a test azért épített fel, hogy megvédje vírusoktól, baktériumoktól vagy olyan részecskéktől, mint a dízel korom - például a légutak nyálka. Annak érdekében, hogy a gyógyszer ne ragadjon oda, a kutatók kifejlesztettek egy szállítási rendszert, amely megbízhatóan szállítja a hatóanyagot a tüdősejtekbe. „A rúd alakú részecskék belélegezhetők. Nagy mennyiséget kínálnak a szállítandó rakományra is ”- magyarázza Schneider.
A kukoricaszerű szerkezetű hengerek mérete 10 000 x 3000 nanométer, körülbelül akkora, mint egy baktérium. Ez azt jelenti, hogy az immunrendszer fagocitáinak menüjében is szerepelnek. „Méretük olyan, hogy belélegezve a mély tüdőszövetbe kerülnek. Ezenkívül a méretet használjuk annak biztosítására, hogy csak az immunsejtek, különösen a makrofágok vegyék fel a transzportert ”- magyarázza Schneider. A fagociták megeszik a „nano kukoricát”. Emésztési folyamataik révén felszabadítják a benne szállított hatóanyagot: Pontosabban ez a hatóanyag plazmid DNS-ből áll, amely befolyásolja a makrofágok működését. A benne található "parancsok" úgy programozzák át az immunsejteket, hogy azok kiváltják a terápiás hatást és hozzájárulnak a gyógyuláshoz. A „nano kukorica” biztosítja, hogy ez a terhelés pontosan a megfelelő sejttípusba kerüljön.
Ezek elkészítéséhez Schneider és csapata rúd alakú nano-sablonba tölti a részecskéket sok kis lyukkal: mintha tésztát öntenének egy tortaformába. Nanocső jön létre sok kis gömbbel. Annak érdekében, hogy ne essen szét, a kutatók rétegenként összeragasztják a molekulákat, és egyben megsütik a gyógyszerészetileg aktív anyagokat. Amikor a membrán sablon később feloldódik, a teljesen megterhelt kukorica alakú transzporter megmarad.
Annak kimutatására, hogy a kis hordozó rendszerek valóban töltik a tüdősejteket, a tudósok olyan genetikai anyaggal töltötték be a „nano-kukoricát”, amely tartalmazza az úgynevezett luciferáz tervét: ez az enzim biolumineszcenciát okoz. Ha a sejt ezzel a töltéssel felveszi a „nano kukoricát”, akkor ezt az enzimet termeli és világít. A sikeres transzport után a kutatók képesek voltak kimutatni a sejtekben található ragyogást.
A hatóanyag-transzporter továbbra is az alapkutatások tárgya, de a kutatók tovább fejlesztik későbbi terápiás célokra - például cisztás fibrózisos terápiában. EB
Forrás: Mцhwald M, Pinnapireddy SR, Wonnenberg B és mtsai: Adv Healthc Mater 2017; 6 (20). DOI: 10.1002/adhm.201700478.