Rejestracja

Please leave these two fields as-is:
UWAGA: Prosimy o rozwiązanie prostego równania matematycznego!
zamknij

Zaloguj się

Zapomniałeś hasła?

Jeżeli nie pamiętasz swojego hasła, wyślemy Ci nowe - wystarczy skorzystać ze specjalnego formularza
Przypomnij mi hasło

Zarejestruj się
Napisano: 10 sierpnia 2011

Liczba komentarzy: 0
Wyspecjalizowane nanocząstki dostarczą lek do chorych komórek

Wykorzystanie nanocząstek (drobin o nanometrowych rozmiarach) w medycynie klinicznej jest obiecującym, alternatywnym sposobem dostarczania substancji leczniczych, które ze względu na swoje właściwości fizykochemiczne nie mogą być podawane klasycznymi metodami. Inżynieria materiałowa dąży do stworzenia bezpiecznych cząstek, które będą efektywnie dostarczały duże dawki leku do docelowych komórek ludzkiego organizmu nie będąc jednocześnie degradowanymi przez układ immunologiczny.

Naturalną przeszkodą napotykaną przez leki podawane zarówno doustnie, domięśniowo jak i dożylnie są błony biologiczne. Z tego powodu największe straty podanej substancji czynnej zachodzą na etapie jej wchłaniania i dystrybucji do miejsca działania. Jest to spowodowane właściwościami błon komórkowych, których składniki lipidowe tworzą barierę przepuszczalności. Właściwości hydrofobowe fosfolipidowej błony komórkowej oraz potencjał błonowy nie pozwalają wnikać do komórki dużym oraz silnie zjonizowanym cząsteczkom. Dlatego tak wiele mówi się o nowoczesnych systemach dostarczania leków do komórek.

Idealny system dostarczania leków powinien być zdolny do przenoszenia zróżnicowanych chemicznie substancji w dużych ilościach, ponadto powinien cyrkulować we krwi przez dostatecznie długi czas bez eliminacji ze strony systemu immunologicznego. Ostatnią, lecz nie mniej ważną cechą, jest specyficzność względem docelowych komórek i zdolność omijania zdrowych (np. wiązanie do komórek w zmienionych nowotworowo tkankach).

Większość spośród znanych nanocząstek, które znalazły już zastosowanie w leczeniu to technologie oparte na bazie liposomów. Liposomy są to pęcherzyki zbudowane z podwójnej warstwy lipidowej otaczającej rdzeń wodny. Skład tych lipidów może być bardzo zbliżony do kompozycji naturalnych błon biologicznych. W ich wnętrzu można zamykać substancje hydrofilowe jak i lipofilowe. Przewaga liposomów nad wolnym lekiem polega na tym, że mogą one ulegać fuzji z błoną plazmatyczną wielu rodzajów komórek, wprowadzając do nich swoją zawartość. Dodatkową zaletą liposomów jest niska immunogenność (stopień wywoływania reakcji immunologicznej) oraz długi czas cyrkulacji we krwi. Pomimo, iż o liposomach wiadomo już bardzo dużo, istnieją wciąż pewne ograniczenia w ich wytwarzaniu. Dwuwarstwy fosfolipidowe mogą bowiem występować w fazie płynnej, w której lipidy swobodnie przemieszczają się wzdłuż płaszczyzny albo w fazie żelowej z ograniczoną mobilnością lipidów. Kompozycja lipidów sprzyjająca powstaniu szczelnych liposomów nadaje im postać sztywnej żelowej otoczki. Natomiast umieszczając na powierzchni liposomu cząsteczki sygnałowe (np. peptydy specyficznie wiążące receptory znajdujące się na powierzchni chorych komórek) zależy nam na kompozycji płynnej, aby mogły one przemieszczać się wzdłuż pęcherzyka zwiększając tym samym powierzchnię kontaktu.

Biorąc pod uwagę wspomniane kryteria — dlaczego by nie pójść jeszcze dalej? Zespół badawczy Jeffrey’a Brinkera z University of New Mexico zaprezentował niedawno w Nature Materials nowy rodzaj złożonych nanocząstek, będących hybrydą pomiędzy klasycznym liposomem a porowatą cząstką krzemową. W ten sposób wykorzystano zalety liposomów ulepszając je pod względem stabilności oraz selektywności. Udało im się wyprodukować krzemowy rdzeń wypełniony różnorodnymi substancjami — to w nim miałby się znajdować potencjalny lek. Krzemowa cząstka porowata pokrywana jest następnie otoczką z płynnej dwuwarstwy lipidowej, zapewniającej swobodny ruch umieszczonych na jej powierzchni cząsteczek sygnałowych. Pozwala to na użycie małej liczby tych cząsteczek, co nie wywoływałoby wzmożonej odpowiedzi ze strony układu immunologicznego, przy jednoczesnym zachowaniu wysokiej selektywności. Oddziaływania pomiędzy rdzeniem a otoczką lipidową zapewniają szczelność nanocząstek i stabilność wobec składników krwi. Cząstki krzemowe mogą okazać się idealnym systemem przenoszenia dużych dawek leku, który absorbowany zostaje wewnątrz rozległej powierzchni porowatej rdzenia. Po wniknięciu do wnętrza komórki w postaci endosomu, nanocząstki uwalniają lek do cytoplazmy a rdzeń krzemowy ulega degradacji do kwasu krzemowego, który zostaje usunięty z organizmu.

Inny ciekawy przykład nano-przenośników leków pochodzi z laboratorium L. Zhanga z Centrum Onkologii w University of California. Stworzono tam nanocząstki pozorujące krwinki czerwone. Jako zewnętrzny element nośnika wykorzystano tu naturalne błony erytrocytów w celu uśpienia czujności systemu immunologicznego, więcej na ten temat można dowiedzieć się tutaj.

Często pojawiające się doniesienia o nowych systemach przenoszenia leków świadczą o szybkim tempie w jakim rozwija się ta dziedzina. Nanomedycyna (kierunek nanotechnologii, gdzie wykorzystuje się nanomateriały w celach diagnostyki oraz leczenia chorób), poprzez zaawansowane techniki modyfikacji nanomateriałów pod względem kompozycji, struktury, rozmiaru i kształtu, będzie dążyć do uzyskania wysoce selektywnych (minimalne efekty uboczne) systemów dostarczania leków do docelowych komórek.

Agnieszka Gołąb

Często pojawiające się doniesienia o nowych systemach przenoszenia leków świadczą o szybkim tempie w jakim rozwija się ta dziedzina
image_pdfimage_print
Podziel się ze znajomymi
Skocz do formularza

Komentarze 0

Nikt jeszcze nie skomentował tego wpisu, napisz coś!
  1. Dodaj komentarz
    (wymagany)
    (wymagany)
    (wymagany)

    Pola oznaczone znaczkiem W są obowiązkowe. Musisz wypełnić wszystkie pola wymagane, aby dodać komentarz.
    Twój adres email, który podasz nie zostanie opublikowany z Twoim komentarzem.

    W treści komentarza dozwolone są tagi XHTML: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>

do góry