Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> nanoteknologi

Ny behandling for myokardieinfarkt bruger nanovesikler til at modulere immunrespons

Skematisk illustration af behandling af myokardieiskæmi-reperfusion (IR) skade med målrettet levering af ApoNV-DC'er. Kredit:Korea Institute of Science and Technology

Myokardieinfarkt, den største årsag til pludselig død hos voksne og dødsårsagen nummer to i Korea, er en dødelig sygdom med en initial dødelighed på 30 %, og omkring 5-10 % af patienterne dør, selvom de transporteres. til et lægecenter til behandling.



Antallet af myokardieinfarktpatienter i Korea er steget kraftigt, fra 99.647 i 2017 til 126.342 i 2021, en stigning på 26,8 % på fem år. Indtil nu har lægemiddeladministration, perkutan angioplastik og arteriel bypass-operation været standardbehandlinger, men de er svære at anvende i alvorlige tilfælde, og ikke alle reagerer på dem.

Dr. Yoon Ki Joung og Dr. Juro Lee fra Biomaterials Research Center ved Korea Institute of Science and Technology (KIST) sammen med Prof. Hun-Jun Park og Dr. Bong-Woo Park fra det katolske universitet i Korea College of Medicin, har udviklet en ny behandling for myokardieinfarkt, der bruger nanovesikler afledt af fibroblaster med induceret apoptose til at modulere immunresponset. Deres resultater blev offentliggjort i juni-udgaven af ​​Advanced Functional Materials.

Myokardieinfarkt er en iskæmisk hjertesygdom, hvor kranspulsårerne - de blodkar, der leverer blod til hjertet - bliver indsnævret eller blokeret, hvilket resulterer i utilstrækkelig blodforsyning til hjertemusklen, hvilket forårsager næringsstof- og iltmangel i myokardiet, hvilket fører til dårlig hjertefunktion.

Effekt på levedygtigt myokardium og fibroseområde 4 uger efter behandling. Kredit:Korea Institute of Science and Technology

Ifølge markedsundersøgelsesfirmaet Technavio forventes det globale marked for behandling af myokardieinfarkt at nå $2,02 milliarder i 2026 ved en CAGR på 4,7%. I de senere år er stamcelle-afledte nanovesikler, såsom exosomer, blevet brugt til at behandle myokardieinfarkt ved at modulere det inflammatoriske respons, men stamceller er vanskelige at producere i store mængder, hvilket begrænser deres økonomiske levedygtighed.

Forskerholdet identificerede muligheden for at behandle alvorligt myokardieinfarkt ved at reducere den inflammatoriske respons i hjertemusklen gennem et nanomedicin baseret på apoptotiske celler, som er celler, der begår selvmord på grund af biokemiske ændringer i dem. Dette respons blev opnået ved at binde peptider, der er specifikke for stedet for iskæmisk myokardieinfarkt, og stoffer, der er specifikke for makrofagfagocytose, til overfladen af ​​fibroblaster. Til dette formål udviklede holdet anti-inflammatoriske nanovesikler, der kan leveres specifikt til makrofager på stedet for myokardieinfarkt.

Forebyggelse af forringelse af hjertefunktionen 4 uger efter ApoNV-DCs injektionen. Kredit:Korea Institute of Science and Technology

I dyreforsøg fandt forskerne, at intravenøst ​​injicerede nanovesikler effektivt blev leveret til myokardieinfarktstedet hos rotter og blev specifikt rekrutteret til makrofager. Som et resultat steg den venstre ventrikulære ejektionsfraktion, en indikator for den venstre ventrikels kontraktile kraft, med mere end 1,5 gange sammenlignet med kontrolgruppen i fire uger. Hertil kommer, at virkningerne af at reducere inflammation og fibrose og øget bevaringshastighed for blodkar forbedrede kardiomyocytternes overlevelse, hvilket resulterede i en forbedring af hjertefunktionen.

"Dette er den første undersøgelse, der bruger nanovesikler fremstillet af apoptose-inducerede celler til at behandle myokardieinfarkt, og det har den fordel, at det er i stand til at masseproducere dem, fordi det bruger andre celler i stedet for stamceller," sagde Dr. Yoon Ki Joung. . "I fremtiden planlægger vi at udføre en forskning for at verificere effektiviteten og sikkerheden af ​​behandlingen, herunder kliniske forsøg, gennem et samarbejde med det katolske universitet i Korea Medical School og biovirksomheder."

Flere oplysninger: Ju‐Ro Lee et al., Målrettet levering af apoptotiske celle-afledte nanovesikler forhindrer hjerteombygning og dæmper hjertefunktionsforværring, Avancerede funktionelle materialer (2023). DOI:10.1002/adfm.202210864

Journaloplysninger: Avancerede funktionelle materialer

Leveret af National Research Council of Science &Technology




Varme artikler