Forskere har gennem tiden kunnet påvise, at medicin designet i nanoskala giver hidtil usete muligheder for målrettet behandling af alvorlige sygdomme som kræft. Imidlertid, nu viser forskning også, at kroppens immunsystem spiller en væsentlig rolle i lægemiddelleveringsprocessen.
"Forskere er i dag i stand til at indkapsle medicin i nanopartikler på størrelse med virus. Nanopartiklerne er effektive til medicinafgivelse – levering af medicinen til kroppen – fordi de meget præcist kan finde syge celler og transportere medicinen til dem. Det betyder, at du kan være tilstrækkeligt med mindre dosering og dermed færre bivirkninger, " forklarer professor Moein Moghimi fra Det Farmaceutiske Fakultet på Københavns Universitet.
Professor Moghimi har sammen med kolleger ved University of Brighton og Danmarks Tekniske Universitet for nylig udgivet et skelsættende papir i ACS Nano vedrørende immunsystemets angreb på nanopartikler.
Den nye forskning har vist, at belægningen af nanopartikeloverfladen har stor indflydelse på aktiveringen af immunsystemet – partiklens polymerbelægning kan udformes på forskellige måder, og formen kan drastisk ændre kroppens immunrespons.
"Lægemiddellevering med nanopartikler camoufleret som vandopløselige polymerer har vist sig meget effektiv. En måde at levere lægemidler sikkert til syge steder i kroppen er at indkapsle dem i små polymerpartikler af samme størrelse som virus. når de injiceres i blodet, opfanges disse partikler af kroppens forsvarssystem. Dette kan overvindes ved at camouflere overfladen af disse nanobærere med vandopløselige polymerer. Dette gør overfladen 'vandlignende' og mindre synlig for immunsystemet, " siger professor Moghimi.
Professor Moghimi arbejder på Institut for Farmaceutik og Analytisk Kemi, hvor han leder Center for Farmaceutisk Nanoteknologi og Nanotoksikologi, som er støttet af Videnskabsstyrelsen, Teknologi og innovation. Dette arbejde blev udført som en del af igangværende forskning på centret.
Professor Moghimis hovedfokus er nanotoksikologi – og de mulige konsekvenser af lægemiddellevering med nanopartikler.
"Vores nyeste forskning indikerer, at vi bør være meget forsigtige, når vi designer overfladen af nanopartiklerne. Bemærkelsesværdigt, ændring af konformationen af belægningspolymererne på nanopartikeloverfladen fra en "svampe-type" til en "børste-type" udseende kan skifte komplementaktivering fra en vej til en anden, " forklarer professor Moghimi.
Forskningen viser vanskeligheder ved design og overfladekonstruktion af polymere nanopartikler, således at de er hydrofile nok til at være kompatibel med biologiske væsker og alligevel forhindre komplementaktivering.
Dette er også meget vigtigt fra kliniske perspektiver, da komplementaktivering kan fremkalde bivirkninger hos nogle patienter.
Betydningen af dette arbejde blev også fremhævet i en helt eksklusiv "News and Views" af de prestigefyldte Natur nanoteknologi .