Výskum Inhalujte lepšie pomocou „kukurice“
Vedci vyvíjajú vehikula na dodávanie liekov na inhaláciu.
Vyzerá to ako kukurica na klasu, je malý ako baktéria a môže dodávať účinnú látku priamo do pľúcnych buniek: cylindrický nosič liekov, ktorý vyvinuli vedci na Sárskej univerzite spolu s Leibnizovým ústavom pre nové materiály a Univerzitou v Marburgu. môžu byť inhalované. Prof. Marc Schneider a jeho tím využívajú vlastnú obranyschopnosť tela: Makrofágy jedia neškodnú „nano kukuricu“ a uvoľňujú účinnú látku, ktorú obsahuje.
Pri vdýchnutí látky musí účinná látka najskôr prekonať prekážky v pľúcach, ktoré si telo vytvorilo na svoju ochranu pred vírusmi, baktériami alebo časticami, ako sú naftové sadze - napríklad hlien v dýchacích cestách. Aby sa zabránilo uviaznutiu lieku tam, vyvinuli vedci transportný systém, ktorý spoľahlivo transportuje účinnú látku do pľúcnych buniek. "Čiastočky v tvare tyče sú dýchateľné." Ponúkajú tiež veľký objem na prepravu nákladu, “vysvetľuje Schneider.
Valce s kukuričnou štruktúrou majú veľkosť 10 000 x 3 000 nanometrov, čo je približne veľkosť baktérie. To znamená, že sú tiež v ponuke fagocytov imunitného systému. "Ich veľkosť je taká, že pri vdýchnutí pristanú v hlbokom pľúcnom tkanive." Okrem toho používame veľkosť, aby sme zaistili, že transportér absorbujú iba imunitné bunky, najmä makrofágy, “vysvetľuje Schneider. Fagocyty jedia „nano kukuricu“. Svojimi tráviacimi procesmi uvoľňujú v ňom transportovanú účinnú látku: Konkrétne táto účinná látka pozostáva z plazmidovej DNA, ktorá ovplyvňuje funkciu makrofágov. V nich obsiahnuté „príkazy“ preprogramujú imunitné bunky takým spôsobom, že môžu vyvolať terapeutický účinok a prispieť k hojeniu. „Nano kukurica“ zaisťuje, že sa tento náklad dodáva presne do správneho typu bunky.
Aby ich vyrobil, Schneider a jeho tím plnia častice do tyčovej nanošablóny s množstvom malých otvorov: akoby nalievali cesto do tortovej formy. Vytvorí sa nanorúrka s mnohými malými guľkami. Aby sa nerozpadol, vedci lepia molekuly vrstvu po vrstve a súčasne pečú farmaceuticky účinné látky. Keď sa membránový templát neskôr rozpustí, zostáva plne naložený transportér v tvare kukurice.
Aby vedci preukázali, že malé nosné systémy dodávajú svoj náboj do pľúcnych buniek, vložili do „nanokukurice“ genetický materiál, ktorý obsahoval plán takzvanej luciferázy: tento enzým spôsobuje bioluminiscenciu. Ak bunka s týmto nábojom zachytí „nano kukuricu“, produkuje tento enzým a rozsvieti sa. Po úspešnom transporte sa vedcom podarilo zistiť žiaru v bunkách.
Transportér účinných látok je stále predmetom základného výskumu, ale vedci ho vyvíjajú ďalej pre neskoršie použitie v terapii - napríklad pri liečbe cystickej fibrózy. EB
Zdroj: Mцhwald M, Pinnapireddy SR, Wonnenberg B a kol .: Adv Healthc Mater 2017; 6 (20). DOI: 10.1002/adhm.201700478.