Polyoxometalater viser lovende som lægemiddeltransportere ind i cellen

Et forskerhold fra universitetet i Wien har i samarbejde med Constructor University i Bremen vist, at polyoxometalater (POM'er) kan transportere biologisk relevant last gennem biologiske membraner. Undersøgelsen blev for nylig offentliggjort i Advanced Materials . Det vil hjælpe med at positionere POM'er som komponenter i næste generations lægemidler, hvilket revolutionerer området for lægemiddellevering.

Den terapeutiske effektivitet af et lægemiddel afhænger af, om det når målcellerne i kroppen og forårsager ingen eller minimale bivirkninger. En særlig udfordring for mange potentielle lægemidler – især for vandopløselige bioaktive molekyler – er passagen gennem biologiske membraner for efterfølgende at opnå de specifikke mål for det terapeutiske middel i selve cellerne.

Det faktum, at en klasse af stoffer som POM'er, ud over deres allerede kendte potentiale til at bekæmpe tumorer, bakterier og vira, også kan fungere som "lægemiddeltransportører" er en ny opdagelse - og tilbyder en lovende løsning på denne langvarige udfordring af overvindende membraner.

Vellykket passage

Polyoxometalater er en særlig kemisk gruppe af stoffer:De består af oxygenholdige anioner, der indeholder flere metalioner. Disse POM'er er kendt for deres ekstraordinære kemiske egenskaber ved superkaotropi - den iboende tendens hos store ladningsdelokaliserede anioner til at interagere med hydrofobt stof.

Annette Rompel fra Institut for Biofysisk Kemi på Det Kemiske Fakultet forklarer. "I vores forsøg var vi i stand til at vise både på modelmembraner og på levende celler, at visse POM'er af blandet metal kan være effektive transportører for forskellige aktive ingredienser. POM'er har en tilstrækkelig stabilitet og kan transportere uigennemtrængelige, hydrofile og kationiske peptider (proteiner). gennem membranerne."

Denne overvindelse af membranhindringen er afgørende for at forbedre behandlingens præcision og effektivitet gennem forbedret cellulær optagelse – hvilket resulterer i færre bivirkninger og bedre resultater for patienterne.

Lovende kundeemner

Nadiia Gumerova, en hovedforfatter af undersøgelsen og senior uorganisk videnskabsmand ved Institut for Biofysisk Kemi ved Universitetet i Wien, er overbevist om de muligheder, som POM'er tilbyder som transportmolekyler. "POM'er er en lovende klasse af stoffer i medicin på grund af deres enorme strukturelle mangfoldighed. Med vores yderligere undersøgelser vil vi være i stand til at bryde ny vej inden for lægemiddellevering og åbne nye horisonter i den farmaceutiske industri."

Denne nye teknologi skaber allerede opsigt i det videnskabelige samfund – og forskerholdet ved Wiens universitet vil fortsætte med at gøre alt for at skubbe grænserne for, hvad der er muligt inden for lægemiddelforskning.

Flere oplysninger: Andrea Barba-Bon et al., Alle-uorganiske polyoxometalater fungerer som superkaotropiske membranbærere, avancerede materialer (2023). DOI:10.1002/adma.202309219

Journaloplysninger: Avanceret materiale

Leveret af Universitetet i Wien