Nanocząsteczki do połknięcia
Nanocząsteczki, które mogą przenosić leki do konkretnych miejsc w organizmie, są nadzieją medycyny. Mają jednak bardzo poważną wadę, ograniczającą ich stosowanie - muszą być wstrzykiwane dożylnie. Naukowcy z MIT-u i Brigham and Women's Hospital (BWH) opracowali nową nanocząsteczkę, którą może być przyjmowana doustnie i wchłaniana w układzie pokarmowym.
W ostatnim numerze Science Translational Medicine znajdziemy artykuł opisujący użycie nanocząsteczek w celu dostarczenia myszy insuliny drogą pokarmową. Twórcy nanocząsteczki zapewniają, że może ona współpracować z każdym lekiem, który da się zamknąć w nanocząsteczce.
Nowe cząsteczki pokryte są przeciwciałami współpracującymi z komórkami wyściełającymi przewód pokarmowy. Dzięki temu są wchłaniane i trafiają do krwioobiegu. Jeśli jesteś pacjentem i masz wybór, to jest on oczywisty. Pacjenci zawsze wolą leki, które można przyjąć doustnie - mówi profesor Robert Langer z należącego do MIT-u Koch Institute for Integrative Cancer Research.
Obecnie prowadzone są badania kliniczne nad różnymi typami nanocząsteczek, które są nośnikami chemioterapeutyków lub siRNA, czyli cząsteczek RNA, które wyciszają ekspresję genów. Nanocząsteczki takie są podawane dożylnie i, korzystając z faktu, że guzy są oplecione gęstą siecią naczyń krwionośnych, przenikają do nich.
Nanocząsteczki, by przeniknąć z przewodu pokarmowego do krwioobiegu, muszą najpierw przedostać się przez chroniącą organizm warstwę komórek nabłonkowych. Głównym problemem jest spowodowanie, by nanocząsteczki przedostały się przez tę barierę. Gdy komórki tworzą taką barierę, to łączą się ściśle ze sobą, podobnie jak cegły i wypełniająca przestrzenie między nimi zaprawa murarska. Nic nie powinno przeniknąć takiej bariery - mówi Omid Farokhzad, dyrektor Laboratorium Nanomedycyny i Biomateriałów w Brigham and Women's Hospital.
Wcześniej próbowano pokonać wyściółkę przewodu pokarmowego czasowo ją uszkadzając. Jednak takie działanie może mieć poważne skutki uboczne, gdyż przez uszkodzenia mogą przeniknąć niebezpieczne bakterie.
Uczeni z MIT-u i BWH wykorzystali widzę o tym, jak dzieci przyjmują przeciwciała matki wraz z jej mlekiem. Przeciwciała te łączą się z receptorami FcRN na powierzchni komórek, dzięki czemu mogą przenikać do krwioobiegu. Specjaliści pokryli więc swoje nanocząsteczki proteiną Fc, właśnie tą, która łączy się z receptorem FcRN. Nanocząsteczki, wykonane z biokompatybilnego polimeru PLA-PEG, mogą zawierać dużą dawkę leku. Po połknięciu proteina Fc łączy się z FcRN i uzyskuje dostęp do krwioobiegu, zabierając ze sobą nanoczęsteczkę.
To dowodzi słuszności naszego ogólnego założenia, że możemy wykorzystać te receptory. Każda molekuła, która nie może przeniknąć przez warstwę komórek nabłonkowych może zostać zamknięta w nanocząsteczce i przetransportowana w ten sposób - stwierdził profesor Rohit Karnik, inżynier z MIT-u. Badania przeprowadzone na myszach dowiodły, że podawane doustnie nanocząsteczki pokryte proteiną Fc trafiały do krwioobiegu 11-krotnie częściej niż cząsteczki bez proteiny. Dostarczono w ten sposób wystarczająco dużo insuliny do obniżenia poziomu cukru we krwi zwierząt.
Naukowcy mają nadzieję, że w podobny sposób uda się opracować nanocząsteczki przenikające inne przeszkody, jak np. barierę krew-mózg. Jeśli można przeniknąć błonę śluzową przewodu pokarmowego, być może uda się przeniknąć błonę śluzową płuc, barierę krew-mózg czy barierę krew-łożysko - zastanawia się Farokhzad.
Komentarze (0)