Nanoskala trojanske heste behandler betændelse

Trojanske heste i nanostørrelse skabt af en patients egne immunceller har med succes behandlet inflammation ved at overvinde kroppens komplekse forsvarsmekanismer, måske fører til bredere anvendelser til behandling af sygdomme karakteriseret ved inflammation, såsom kræft og hjerte-kar-sygdomme.

Et internationalt hold, ledet af forskere ved Houston Methodist Research Institute, beskrev skabelsen af ​​nanopartikler kaldet leukosomer og evaluerede deres evne til at behandle lokaliseret inflammation i 23. maj-udgaven af Naturmaterialer (tidligt online).

Nylige tilgange til behandling af inflammatoriske sygdomme har været mislykkede, fordi et allerede overaktivt immunsystem behandler simple nanopartikler som fremmede angribere og fjerner dem fra kroppen, forhindre dem i at nå deres mål.

"En bedre tilgang til at opbygge effektive platforme til lægemiddellevering er at finde inspiration til deres design i sammensætningen af ​​vores krops immunceller, sagde Ennio Tasciotti, Ph.D., direktør for Center for Biomimetic Medicine ved Houston Methodist Research Institute og avisens seniorforfatter. "Immunceller såsom leukocytter cirkulerer frit i blodkar, genkende betændelse, og akkumuleres i betændt væv. Det gør de ved at bruge specielle receptorer og ligander på deres overflade. Vi rensede leukocytter fra en patient, integrerede derefter deres specielle ligander og receptorer i leukosomoverfladen. Brug af kroppens egne materialer, vi byggede et lægemiddelafgivelsessystem camoufleret som vores egen krops forsvarssystem – således den trojanske hest."

I sin normale form, akut betændelse er en nødvendig og gavnlig del af kroppens forsvar mod infektion. Imidlertid, under visse betingelser, betændelse kan blive fra en ven til en ond fjende, beskadige eller ødelægge sunde celler. Dette er tilfældet for autoimmune lidelser såsom leddegigt, lupus og inflammatorisk tarmsygdom, eller ved sygdomme som Alzheimers, Kræft, hjerte-kar-sygdomme og type 2-diabetes.

Leukosomer er i stand til at målrette mod betændte væv, fordi de bevarer de samme overfladeegenskaber som de immuncellemembraner, som de er lavet af. For at evaluere leukosomes effektivitet som lægemiddelbærere, Tasciotti og hans kolleger skabte vesikler fra museleukocytter og fyldte dem med dexamethason (DXM), et antiinflammatorisk middel.

"Vi brugte 'personlige' DXM-ladede leukosomer til at behandle inflammation hos mus, " sagde Tasciotti. "Efter at have administreret leukosomerne, vi observerede deres tilknytning til overfladen af ​​blodkar, der omgiver det betændte væv, og de leverede selektivt DXM til de berørte celler."

De behandlede mus viste tydelige tegn på bedring, herunder opløsning af betændelse, en betydelig reduktion i vævstykkelse, og en vending af immunresponset, der almindeligvis ses ved betændelse.

Succesen med holdets indledende leukosomforsøg er opmuntrende, Tasciotti sagde, og foreslår, at membraner oprenset fra enhver anden celletype også kunne bruges som biomimetiske nanobærere til behandling af andre sygdomme.

"Ved at kombinere cellebiologi med nanoteknologi, vi kan skabe værdifulde medicinske værktøjer, der fungerer inden for, og ikke omkring, naturens love, " han sagde.