For at angribe H1N1, Andre influenzavirus, Guldnanoroder leverer potent nyttelast

(PhysOrg.com) -- Fremtidige pandemier af sæsonbestemt influenza, H1N1 og andre lægemiddelresistente vira kan modvirkes af en potent, immunforstærkende nyttelast, der effektivt leveres til celler af guldnanoroder, rapporterer forskere ved universitetet i Buffalo og US Centers for Disease Control and Prevention. Værket er offentliggjort i det aktuelle nummer af Proceedings of the National Academy of Sciences .

"Denne fælles forskning fra UB og CDC har potentialet til at indlede en ny generation af antivirale lægemidler til aggressiv behandling af en bred vifte af infektionssygdomme, fra H1N1 til fugleinfluenza og måske ebola, der bliver mere og mere resistente over for de lægemidler, der bruges mod dem, " siger UB teamleder Paras Prasad, Ph.d., administrerende direktør for UB Institute for Lasers, Photonics and Biophotonics (ILPB) og SUNY Distinguished Professor i afdelingerne for kemi, Fysik, Elektroteknik og medicin.

Samarbejdet mellem UB og CDC kom sammen gennem Krishnan Chakravarthys arbejde, en MD/PhD-kandidat ved UB og avisens førsteforfatter. Denne forskning udgør en del af hans doktorgradsarbejde, der fokuserede på værtsreaktion på influenzainfektion og nye strategier til lægemiddellevering.

Papiret beskriver det enkeltstrengede RNA -molekyle, som fremkalder et stærkt immunrespons mod influenzavirussen ved at øge værtens cellulære produktion af interferoner, proteiner, der hæmmer viral replikation.

Men, ligesom de fleste RNA -molekyler, de er ustabile, når de leveres til celler. Guldnanoroderne produceret på UB fungerer som et effektivt redskab til at levere det kraftfulde immunaktivatormolekyle til celler.

"Det hele handler om, hvordan vi kan levere immunaktivatoren, "siger Suryaprakesh Sambhara, DVM, Ph.d., i CDC's Influenza Division og en medforfatter på papiret. "UB-forskerne havde et fremragende leveringssystem. Dr. Prasad og hans team er velkendte for deres bidrag til nanopartikelleveringssystemer."

En vigtig fordel er gulds biokompatibilitet.

"Guldnanoroderne beskytter RNA'et mod at nedbrydes, når de først er inde i cellerne, samtidig med at det tillader mere udvalgt målretning af celler, "sagde medforfatter Paul R. Knight III, MD, Chakravarthys specialevejleder; professor i anæstesiologi, mikrobiologi og infektionssygdomme i UB School of Medicine and Biomedical Sciences; og direktør for dets MD/PhD-program.

"Dette arbejde viser, at moduleringen af ​​værtens respons vil være kritisk for den næste generation af antivirale behandlinger, " Chakravarthy forklarer. "Det nye ved denne tilgang er, at de fleste af disse typer RNA-vira deler en fælles værtsrespons-immunvej; det er det, vi har målrettet med vores nanopartikelbehandling. Ved at øge værtens immunrespons, vi undgår vanskeligheden ved vedvarende viral resistens genereret gennem mutationer."

Sygdomme, der effektivt kan målrettes med denne nye tilgang, omfatter alle vira, der er modtagelige for det medfødte immunrespons, som type 1-interferoner udløser, Prasad noter.

Baseret på disse in vitro resultater, UB- og CDC-forskerne begynder dyreforsøg.

"Dette samarbejde har været ekstraordinært, da to forskellige forskningsgrupper ved UB og en tredje ved CDC har formået at opretholde fremskridt mod et fælles mål:behandling af influenza, " siger medforfatter Adela Bonoiu, Ph.d., UB forskningsadjunkt ved ILPB.

Vigtig finansiering til UB -instituttets del af forskningen blev leveret af John R. Oishei Foundation, som var med til at bane vejen for ny stimulansfinansiering, som UB for nylig modtog fra National Institutes of Health for at videreudvikle denne strategi. Målet er at arbejde hen imod en undersøgelse af nyt lægemiddel hos FDA.