Nanomedicin:Lægemidler kan gøres smartere

En ny metode er blevet udviklet til at gøre lægemidler 'smartere' ved hjælp af nanoteknologi, så de bliver mere effektive til at nå deres mål.

Forskere fra University of Lincoln, Storbritannien, har udtænkt en ny teknik til at 'dekorere' guldnanopartikler med et valgfrit protein, så de kan bruges til at skræddersy lægemidlet til mere præcist at målrette et område på kroppen, såsom en kræftsvulst.

Guldnanopartikler er kugler lavet af guldatomer med en diameter på kun få milliarddele af en meter, som kan belægges med et biologisk protein og kombineres med lægemidler for at gøre det muligt for behandlingen at rejse gennem kroppen og nå det berørte område.

Nanopartiklerne kan 'adsorbere' (holde på overfladen) lægemidler, som ellers ville blive uopløselige eller hurtigt nedbrydes i blodbanen, og på grund af deres lille størrelse kan de overvinde biologiske barrierer såsom membraner, hud og tyndtarmen, hvilket normalt ville forhindre lægemidlet i at nå sit mål.

Teknologien bruges allerede i den virkelige verden, såsom graviditetstests - hvor guld-nanopartikler dekoreret med et antistof mod hormonet, der er til stede i urinen hos gravide kvinder, tilsættes den 'positive' strimmel, så den reagerer med nanopartiklerne for at gøre pinden rød - men er endnu ikke meget brugt i lægemiddeludvikling.

Indtil nu har processen med at belægge nanopartiklerne betydet, at de anvendte proteiner skulle 'blandes' sammen med partikler, som ikke har evnen til at kontrollere den måde, de binder på. muligvis gør stoffet mindre effektivt. Den nye metode gør det muligt for farmakologer at placere proteinerne på guldnanopartiklerne lag for lag i en bestemt rækkefølge. Dette bevarer proteinets integritet, så lægemidlet er mere effektivt, åbner muligheder for udvikling af nanomedicin.

Resultaterne er blevet offentliggjort i tidsskriftet Naturkommunikation .

Dr Enrico Ferrari, en nanobioteknolog fra University of Lincolns School of Life Sciences, ledet undersøgelsen. Han sagde:"Guldnanopartikler er et vigtigt værktøj i udvikling af nye lægemidler og lægemiddelleveringssystemer. Vi har låst op for nøglen til at binde proteiner og molekyler, så disse lægemidler bliver mere effektive.

"Denne metode kan hjælpe med at designe nanomedicin, der ikke har behov for omfattende kemisk modifikation af et proteinlægemiddel eller en nano-bærer og derfor kan udvikles nemmere og hurtigere."

Forskere tog fragmenter af proteiner fra bakterier og fladorme, som, når de blev smeltet sammen, var effektive til at binde til guld-nanopartikeloverfladen og i stand til at danne stabile bindinger til ethvert andet protein.

Ved at blande dette fusionsprotein med guld nanopartikler, det binder permanent til guldoverfladen, samtidig med at det er i stand til stabilt at binde et målprotein, hvorpå et specifikt 'tag' var inkluderet.

Dette er en ny universel metode til at binde proteiner til nanopartikler, som vil fungere for de fleste proteiner, at gøre processen til et mere attraktivt perspektiv for medicinalvirksomheder, sagde forskerne. Metoden kan også potentielt anvendes til biosensorer og diagnostiske kits, der bruger guld, såsom dem, der bruges i kliniske omgivelser til at identificere igangværende infektioner i patienters blod.