211service.com
Nano Carrier richt zich op cellocaties
De meeste medicijnen werken door een bepaald organel in cellen te beïnvloeden, maar het is moeilijk om een therapeutische verbinding op de juiste plaats in een cel te krijgen. Nu zijn onderzoekers erin geslaagd een kankerdodend medicijn te richten op een deel van de cel dat het mitochondrion wordt genoemd door het in een nano-drager te verpakken. De zeer gerichte versie van het medicijn verhoogde de werkzaamheid in tests bij muizen, zelfs bij relatief lage doses, waardoor tumoren kleiner werden en de overleving verlengd werd.
Klein doel: Een nieuwe gerichte nanodrager brengt selectief een kankerdodend medicijn naar de mitochondriën, de subcellulaire werkingsplaats van het medicijn. In deze fluorescerende afbeeldingen geeft geel aan dat het medicijn zich in de mitochondriën bevindt. Celkernen zijn blauw gekleurd.
In de afgelopen jaren hebben onderzoekers veel succes gehad met het gebruik van antilichamen en andere moleculen om medicijnen te richten op cellen van bepaalde weefseltypes. Maar als een medicijn eenmaal in de juiste cel terechtkomt, kan het gemakkelijk verloren gaan. Geneesmiddelen zijn klein vergeleken met cellen, en hun lading, gewicht en neiging tot interactie met water bepalen allemaal waar in de cel een geneesmiddel terechtkomt. Je moet het zo ontwerpen dat het zijn weg vindt, zegt Volkmar Weissig, hoogleraar farmacologie aan de Midwesten University College of Pharmacy , in Glendale, AZ, die de nieuwe gerichte therapie ontwikkelde met Vladimir Torchilin , directeur van het Center for Pharmaceutical Biotechnology and Nanomedicine, aan de Northeastern University, in Boston.
Subcellulaire targeting is een van de grootste beloften die nanotechnologie biedt, zegt Jerry Lee , een projectmanager bij de National Cancer Institute's Alliance for Nanotechnology in Cancer. Het nieuwe onderzoek, zegt hij, biedt vroeg bewijs van concept dat het niet alleen op kankercellen kan worden gericht, maar ook om te kiezen waar in de cel zich op richt.
Weissig en Torchilin ontwikkelden een nanodrager om een medicijn genaamd ceramide af te geven aan de mitochondriën van kankercellen. De onderzoekers sloten ceramide in een bol van lipiden die vergelijkbaar is met die in veel medicijnafgiftesystemen. Deze lipide-envelop, die te groot is om door de wanden van gezonde bloedvaten te gaan, heeft de neiging zich passief op te hopen in tumoren. (Tumorbloedvaten hebben grote openingen waardoor de met lipiden gecoate medicijnen naar binnen kunnen.) Om het medicijn actief te richten op zijn subcellulaire plaats van activiteit, versierden Weissig en Torchilin de lipide-enveloppen met een molecuul waarvan bekend is dat het zich ophoopt in de mitochondriën.
Bij dierproeven vertoont de aanpak een goede werkzaamheid, zegt Joseph DeSimone, hoogleraar scheikunde en chemische technologie aan de Universiteit van North Carolina in Chapel Hill. DeSimone kiest voor een andere benadering van intracellulaire targeting: hij ontdekte onlangs dat het mogelijk is om te bepalen waar in de cel nanodeeltjes zich ophopen door hun vorm te veranderen. Over het algemeen, zegt hij, zijn methoden om toegang te krijgen tot intracellulaire doelen uiterst belangrijk om na te streven.
Ongezonde mitochondriën spelen een rol bij obesitas en veel ziekten, waaronder diabetes en degeneratieve ziekten van het zenuwstelsel en de spieren. En in theorie zou het nano-dragersysteem kunnen worden gebruikt om een grote verscheidenheid aan medicijnen naar de mitochondriën te vervoeren, zegt Weissig. Omdat de drager echter afhankelijk is van lekkende bloedvaten om zijn doelcellen te bereiken, zal het waarschijnlijk niet worden gebruikt om een groot aantal andere ziekten te behandelen. Ontstekingsziekten zoals artritis, die ook lekkende bloedvaten veroorzaken, zijn een andere mogelijke toepassing.
De nano-carrier-technologie is onlangs in licentie gegeven door: telomoleculair , een bedrijf in Rancho Cordoba, CA. Weissig zegt dat het bedrijf het zal gebruiken om een medicijn tegen kanker te ontwikkelen dat in de mitochondriën werkt. Hoewel bewezen is dat het systeem ceramide gebruikt, zal Telomolecular ook andere kankermedicijnen testen, zegt Weissig.