Nanocapsules Nuchtere dronken muizen

Onderzoekers hebben het alcoholgehalte in het bloed bij dronken muizen verlaagd door ze te injecteren met nanocapsules die enzymen bevatten die een rol spelen bij het alcoholmetabolisme. De behandeling demonstreert een nieuwe technologie voor medicijnafgifte die brede medische toepassingen zou kunnen hebben.

Alcoholverlagend : De witte cirkels in deze transmissie-elektronenmicrofoto zijn polymeerschillen die twee verschillende enzymen inkapselen, weergegeven als achterste stippen.

Enzymen zijn eiwitten die een breed scala aan biologische processen in het lichaam katalyseren, waardoor ze aantrekkelijke kandidaten zijn als therapieën. Veel belangrijke biologische functies vereisen nauwkeurig gerangschikte groepen van verschillende enzymen die samenwerken, vaak in een cellulair subonderdeel dat een organel wordt genoemd. Hoewel onderzoekers jarenlang hebben geprobeerd dergelijke complexen in het laboratorium te ontwikkelen, is het buitengewoon moeilijk gebleken om stabiele eiwitten te behouden en hun grootte en rangschikking nauwkeurig te regelen.

Het nieuwe onderzoek, dat vandaag werd beschreven in Natuur Nanotechnologie , omvat het verpakken van meerdere enzymen in een schaal op nanoschaal. Het resulterende functionele enzymcomplex, gemaakt van een niet-toxisch polymeer, bootst bijna een organel na, zegt Yunfeng Lu , een professor in chemische en biomoleculaire engineering aan de UCLA, die het onderzoek leidde met Cheng Ji , een professor in de biochemische en moleculaire biologie aan de Universiteit van Zuid-Californië. De capsule stabiliseert de eiwitten en beschermt ze tegen afbraak in het lichaam.

Om de werkzaamheid van de toedieningsmethode aan te tonen, injecteerden de onderzoekers de muizen met capsules die twee enzymen bevatten. Een daarvan, oxidase, produceert waterstofperoxide, dus het moet samenwerken met een ander enzym dat dit potentieel schadelijke bijproduct afbreekt. De onderzoekers melden dat de muizen die de enzymbehandeling kregen, hun bloedalcoholgehalte snel en significant zagen dalen in vergelijking met controles.

De vooruitgang zou de deur kunnen openen naar een nieuwe klasse van enzymgeneesmiddelen, zegt Lu. Onderweg ziet hij bijvoorbeeld een profylactisch of tegengif voor alcohol dat oraal kan worden ingenomen. Omdat alcoholmetabolisme van nature in de lever plaatsvindt, zou het bijna zijn alsof je miljoenen leverceleenheden in je maag of in je darm hebt, die je helpen om alcohol te verteren, zegt hij.

De groep ontwikkelt ook andere medicijnen op basis van de inkapselingsmethode. Het werkt bijvoorbeeld samen met het farmaceutische bedrijf Kythera aan een middel tegen haaruitval dat zou vertrouwen op nanocapsules om - via de huid - een enzym af te geven dat dihydrotestosteron afbreekt (gewoonlijk DHT genoemd), dat mannelijke kaalheid veroorzaakt.

zich verstoppen