Videnskab
 science >> Videnskab >  >> nanoteknologi

Levering af nanopartikler giver smertelindring og mere effektivt opioidalternativ i dyreforsøg

Kredit:CC0 Public Domain

Et internationalt team af forskere har brugt nanopartikler til at levere et lægemiddel - et som tidligere mislykkedes i kliniske forsøg med smerter - til bestemte rum i nerveceller, dramatisk øger dets evne til at behandle smerter hos mus og rotter. Resultaterne offentliggøres 4. november i Naturnanoteknologi .

"Vi har taget et lægemiddel-en FDA-godkendt medicin mod opkastning-og ved hjælp af en ny leveringsmetode, forbedret dets effektivitet og virkningstid i dyremodeller for inflammatoriske smerter og neuropatiske smerter, "sagde Nigel Bunnett, Ph.d., formand for Institut for Grundlæggende Videnskab og Kraniofacial Biologi ved New York University (NYU) College of Dentistry og undersøgelsens seniorforfatter. "Opdagelsen af, at indkapsling af nanopartikler forbedrer og forlænger smertelindring hos forsøgsdyr, giver muligheder for at udvikle tiltrængte ikke-opioide terapier mod smerter."

Opioider, en klasse af lægemidler, der bruges til at behandle smerter, bære en høj risiko for afhængighed og overdosering. I øvrigt, deres effektivitet falder over tid, kræver stigende doser for at håndtere smerter. Bivirkninger af opioider, herunder forstoppelse og undertrykkende vejrtrækning, forværres kun, når doserne øges.

"Der er mange grunde til, at opioider ikke er ideelle til behandling af smerter. I betragtning af den igangværende opioidkrise, som har taget hundredtusinder af liv, vi har brug for mere sikkert, mere effektive alternativer, "sagde Bunnett.

Bunnett og hans kolleger studerer en familie af proteiner kaldet G-proteinkoblede receptorer, som er målet for en tredjedel af de klinisk anvendte lægemidler. Mens man troede, at receptorer fungerer på overfladen af ​​nerveceller, de opdagede, at aktiverede receptorer bevæger sig inden i cellen til et rum kaldet endosomet. I et endosom, receptorer fortsætter med at fungere i længere perioder. "Den vedvarende aktivitet af receptorer i endosomer driver smerter, "sagde Bunnett.

I deres studie i Naturnanoteknologi , forskere ved NYU College of Dentistry, Monash University, Columbia University, og universitetet i Santiago i Chile fokuserede på en G-proteinkoblet receptor kaldet neurokinin 1-receptoren.

"Store farmaceutiske virksomheder havde programmer til at udvikle neurokininreceptorantagonister til kroniske sygdomme, herunder smerter og depression. Imidlertid, i menneskelige forsøg, tingene gik i stykker, "sagde Bunnett." Neurokininreceptoren er plakatbarnet for fejl ved opdagelse af medicin til behandling af smerter. "

Forskerne mistanke om, at disse lægemidler ikke fungerede, fordi de var designet til at blokere receptorer på overfladen af ​​celler frem for i endosomer.

At levere medicin til endosomer, forskerne vendte sig til nanopartikler - mikroskopiske køretøjer, der blev brugt til at levere medicin. Bunnett og hans kolleger indkapslede en neurokininreceptorblokker i nanopartikler kaldet aprepitant, et FDA-godkendt lægemiddel, der bruges til at forhindre kvalme og opkastning, der mislykkedes kliniske forsøg som smertestillende medicin.

Nanopartiklerne var designet til at komme ind i nerver, der transmitterer smertesignaler og frigiver deres aprepitante last i endosomer, der indeholder neurokininreceptoren. Nanopartikelleveret aprepitant behandlede smerter hos mus og rotter mere fuldstændigt og i længere perioder end konventionelle terapier, herunder opioider. I øvrigt, levering af nanopartikler minimerede den dosis medicin, der er nødvendig for at behandle smerten, hvilket kan være nyttigt for at undgå bivirkninger.

"Den proces, vi har udviklet, er i det væsentlige som at give en lægemiddelinfusion i cellens endosom, "sagde Bunnett." Ved at levere et tidligere ineffektivt smertestillende middel til det højre rum i cellen, Det blev meget effektivt som en smertelindring. "

Forskerne fortsætter med at undersøge brugen af ​​nanopartikler til levering af ikke-opioid smertestillende medicin, herunder udvikle måder at målrette dem kun mod nerveceller, der fornemmer smerte, hvilket ville give mulighed for endnu mindre doser af lægemidlet. De undersøger også indkapsling af flere lægemidler, der blokerer smerteceptorer, hvilket yderligere kan forbedre behandlingens effektivitet. Forskerne bemærker, at der er behov for yderligere undersøgelser, før nanopartikel-leveret smertestillende medicin kan testes hos mennesker.