Farverige nano-guider til leveren

Jena-forskere har haft succes med at producere meget specifikke nanopartikler. Afhængigt af det bundne farvestof ledes partiklerne til leveren eller til nyren og leverer deres nyttelast af aktive ingredienser direkte til det målrettede væv. I øvrigt, farvestofferne muliggør sporing af transportprocesserne ved intravital mikroskopi eller, på en ikke-invasiv måde, ved multispektral optoakustisk tomografi. Reduktionen af ​​kolesterolproduktion induceret af siRNA tjente som proof-of-princippet for den udviklede metode. Forskerne rapporterer deres data i den nye udgave af det videnskabelige tidsskrift Naturkommunikation .

De er et af de store håb for målorienterede behandlingsmetoder:de såkaldte små interfererende RNA-molekyler, siRNA. Disse er i stand til at dæmpe specifikke gener, ved at forhindre dem i at producere proteiner, som er kodet på dem. For at opnå dette, siRNA'et skal leveres specifikt til målcellerne for kun at virke der og ingen andre steder. I øvrigt, siRNA'et skal ikke bare udskilles eller, værre endnu, beskadige sundt væv. Det er det, der gør håndteringen af ​​siRNA ekstremt vanskelig. Læger og kemikere fra Jena, München (både Tyskland) og USA er nu lykkedes med at producere nanotransportere til dette genetiske materiale, som er i stand til specifikt og effektivt at målrette udvalgte celletyper og frigive deres aktive nyttelast der.

Fluorescerende farvestoffer er både adresseetiketter og sporingsnumre i ét

Partiklerne, som er baseret på polymerer, er markeret med nær-infrarøde fluorescerende farvestoffer og fyldt med siRNA. Farvestofferne fungerer som adresseetiketter og sporingsnumre for partiklerne i ét. "Afhængigt af farvestoffets kemiske struktur filtreres partiklerne ud af blodet enten via nyrevævet eller via leverceller. Samtidig kan denne rute let spores ved optiske metoder ved hjælp af farvestofferne, " siger intensivlæge prof. Dr. Michael Bauer. Hans forskerhold ved Jena University Hospital Center for Sepsis Control and Care (CSCC), som er støttet af Forbundsministeriet for Uddannelse og Forskning, var også i stand til at vise, at farvestoffet specifikt absorberes af en specifik cellulær transportør af leverenpitelcellerne og optages i cellerne.

Værktøjskasse til nanomedicin

På denne måde frigives siRNA-belastningen udelukkende i målcellerne. De specifikt funktionaliserede nanocontainere er designet og produceret i laboratorierne i Jena Center for Soft Matter (JCSM) på Friedrich Schiller Universitetet i Jena. "Denne metode kan betragtes som en slags værktøjskasse for et væld af forskellige siRNA-nanotransportere, der kan sikre den målrettede, slukning af specifik proteinbiosyntese i forskellige celletyper, "direktøren for JCSM, Prof. Dr. Ulrich S. Schubert, stater. Med mulighed for at teste de ikke-koblede farvestoffer på forhånd og at slukke for gener, der er forbundet med sygdomme, princippet tilbyder nye tilgange til en personlig terapi af forskellige sygdomme. I det nystiftede SmartDyeLivery GmbH, Jena-forskerne ønsker at videreudvikle teknologien for at sætte den i praktisk brug i det kliniske miljø, især i tilfælde af akutte septiske infektioner.

Jenas nanomedicinske forskere forklarer i deres undersøgelse arbejdsprincippet i deres værktøjskasse ved at bruge eksemplet med kolesterolproduktion. De fyldte nanopartiklerne med målrettede farvestoffer bundet med siRNA-molekyler. siRNA-molekylerne interfererede med kolesterolproduktionen i hepatocytter, hvilket resulterede i en klar reduktion af kolesterolniveauet i blodet hos forsøgsdyr. Studiet er nu offentliggjort i det videnskabelige tidsskrift " Naturkommunikation ."