Skematisk demonstration af produktionen af CDN'er. CDN'er kan produceres "on-demand" i større mængder inden for en kortere tidsramme end at isolere den samme mængde exosomer. Kredit:National University of Singapore
NUS-farmaceutiske forskere har udviklet en omkostningseffektiv metode til at producere celle-afledte nanovesikler (CDN'er) til bio-inspirerede lægemiddelleveringsapplikationer.
Drug Delivery Systems (DDS) spiller en vigtig rolle i transporten af lægemidler til deres tilsigtede målsteder. De beskytter de aktive farmaceutiske forbindelser fra det ydre miljø under deres rejse til målvævene, resulterer i mere effektiv behandling og lavere medicinmængder. Adskillige syntetiske DDS er blevet udviklet i de senere år, men de er ofte begrænset af deres ophobning i kroppen, hvilket resulterer i større potentielle toksicitetsprofiler, især hvis lægemidlet ikke kan nå det syge område i tilstrækkelige mængder.
Interessant nok, naturligt producerede nanoskala cellulære strukturer (vesikler), nemlig exosomer, frigives af næsten alle pattedyrceller. Exosomer er dukket op som potentielle kandidater til brug som DDS på grund af deres lave toksicitet (i lyset af deres naturlige oprindelse), evne til at huse biologisk last og tilbøjelighed til at akkumulere i sygt væv (på grund af bevarelsen af vigtige overfladetræk fra deres moderceller). Imidlertid, deres oversættelse til kliniske anvendelser er begrænset af den flertrinstilgang, der er nødvendig for at isolere naturligt udskilte exosomer og dets lave udbytte.
Prof Giorgia PASTORIN og hendes ph.d. studerende Wei Jiang GOH fra Institut for Farmaci, NUS, har udviklet en enkel og omkostningseffektiv metode til at producere CDN'er, som kan efterligne naturligt forekommende exosomer. CDN'erne produceres ved at skære celler ind i nanoskala vesikler ved at føre dem gennem en række filtre ved hjælp af standard laboratorieudstyr. Disse CDN'er har vist sig at ligne exosomer med hensyn til nøgleproteiner og lipidsammensætning. Ved at bruge denne nye metode, CDN'er kan produceres "on demand" og i større mængder sammenlignet med at isolere exosomer fra den samme mængde celler.
Prof Pastorin sagde, "Vi har demonstreret, at disse CDN'er bevarer evnen til at nå og akkumulere i kræftvæv i en musetumormodel og har udviklet en metode til at indlæse et kemoterapeutisk lægemiddel i CDN'erne."