Når det drejer sig om levering af lægemidler, Størrelse betyder noget

(PhysOrg.com)-Et af nanoteknologiers store løfter ligger i dets evne til at skabe lægemiddelholdige nanopartikler dekoreret med målretningsmolekyler, der genkender og binder til kræftceller, tilvejebringer kun lægemiddeltilførsel på stedet for de målrettede celler. En sådan stedsspecifik lægemiddeltilførsel ville ikke kun øge kræftdrabende aktivitet af et lægemiddellast, men også reducere potentielle bivirkninger ved i høj grad at begrænse eller endda fjerne mængden af ​​lægemiddel, der når sundt væv.

Det viser sig, selvom, at ikke alle kombinationer af mål-agent-nanopartikel er i stand til at nå og indtaste deres mål med samme effektivitet. For at hjælpe med at bringe en vis rationalitet i processen med at designe målrettede lægemiddelleveringsagenter, K. Dane Wittrup, Ph.d., og kandidatstuderende Micheal Schmidt fra Massachusetts Institute of Technology har udviklet en matematisk model, der forudsiger omfanget og specificiteten af ​​tumoroptagelse af køretøjer til levering af lægemidler, der varierer i størrelse fra små peptider til store liposomer. Dette arbejde blev offentliggjort i tidsskriftet Molekylær kræftbehandling .

Modellen udviklet af Schmidt og Wittrup, der er medlem af MIT-Harvard Center for Cancer Nanotechnology Excellence, tegner sig for størrelsen af ​​et bestemt lægemiddelleveringsmiddel og en række let målbare egenskaber, herunder hvor let det krydser biologiske barrierer, og hvor tæt det binder sig til et mål i reagensglasforsøg. Forskerne bemærker, at trods enkelheden i deres model, den forudsiger nøjagtigt adfærden for HER2-målrettede konstruktioner i en musemodel af kræft og af CEA-målrettede konstruktioner hos mennesker. Faktisk, det ser ud til, at størrelse og målaffinitet tegner sig for størstedelen af ​​variationen i tumoroptagelse.

En interessant forudsigelse, som modellen laver, er, at store konstruktioner, såsom nanopartikler, og små, herunder målretningspeptider, vil levere mere lægemiddel til en tumor end mellemstore konstruktioner, såsom konstruerede antistoffragmenter. Imidlertid, modellen forudsiger også, at levering til tumorer med nanopartikler med en diameter på over 50 nanometer ikke forbedres meget, når der sættes målemidler til nanopartiklerne.

Dette arbejde, som er beskrevet i et papir med titlen, "En modelleringsanalyse af virkningerne af molekylær størrelse og bindingsaffinitet på tumormålretning, "blev støttet af NCI Alliance for Nanotechnology in Cancer, et omfattende initiativ designet til at fremskynde anvendelsen af ​​nanoteknologi til forebyggelse, diagnose, og behandling af kræft. Et abstract af dette papir er tilgængeligt på tidsskriftets websted.

Leveret af National Cancer Institute (nyheder:web)