Може ли нанотецх успорити напредак остеоартритиса?
Још увек не постоји лек за остеоартритис. Међутим, један иновативни нанотехнолошки приступ може помоћи да се терапеутски агенси пошаљу дубље у захваћену хрскавицу и да остану активни дуже.
Претежно стање повезано са старијим одраслима, остеоартритис је исцрпљујуће стање.
Утјечући на хрскавицу у зглобовима тијела, остеоартритис погађа око 26 милиона људи у Сједињеним Државама.
Понекад стање почиње повредом или оштећењем зглоба повезаног са болестима.
У другим случајевима је то последица хабања узрокованог годинама употребе.
У свим случајевима, тренутно не постоји начин да се заустави његово напредовање. Како постоје, једине доступне опције су лекови за ублажавање повезаног бола.
Како становништво постаје све старије и теже - оба фактора ризика за остеоартритис - то постаје још већи проблем.
Даље, с обзиром да је бол доминантни симптом, остеоартритис доприноси кризи зависности од опиоида. Проналажење иновативних начина за убризгавање у даљем маршу ове болести хитније је него икад.
Проблем испоруке лекова
Недавно су се укључили истраживачи са Массацхусеттс Институте оф Тецхнологи (МИТ) у Цамбридгеу. Истражили су начине употребе нанотехнологије за побољшање експерименталних лекова против артрозе.
Своје налазе су објавили у часопису Транслатионал Медицине раније ове недеље.
Током година научници су употребили широк спектар хемикалија против остеоартритиса. Неки су показали обећања на животињским моделима, али до данас се ниједан није показао корисним код људских пацијената.
Аутори нове студије верују да „[м] било који од ових недостатака има за последицу неадекватну испоруку лекова“.
Ово је из два главна разлога. Прво, зглобовима недостаје снабдевање крвљу, што значи да специјалисти морају ињектирати лекове директно у саме зглобове. Друго, лимфна дренажа тежи брзом уклањању једињења убризганих у зглобове.
Да би превазишли ову препреку, научници су се усредсредили на осмишљавање начина испоруке и задржавања лекова у зглобу дуже време, истовремено зарањајући дубље у хрскавицу, узимајући тако лекове директно у ћелије тамо где су потребни.
Лек на који су се фокусирали био је фактор раста сличан инсулину (ИГФ-1), једињење које је показало обећања у неким клиничким испитивањима. Овај фактор раста поспешује раст и преживљавање хондроцита, који су ћелије које чине здраву хрскавицу.
Ситне сфере
Истраживачи су дизајнирали сферни молекул наноразмера као носач за ИГФ-1. Молекул се састоји од многих грана, названих дендримери, које извиру из централног језгра.
Свака грана се завршава позитивно наелектрисаном регијом коју привлачи негативни набој на површини хондроцита.
Молекули такође укључују љуљајући полимерни крак који покрива и повремено неутралише позитивне наелектрисања. Истраживачи су прикачили молекуле ИГФ-1 на површину ове сфере и убризгали то једињење у зглобове пацова.
Једном када се ове честице нађу у телу, вежу се за хрскавицу и лимфна дренажа их не може уклонити. Одатле могу почети да се дифундирају у ткиво.
Међутим, сфере се не везују трајно, јер би их то држало закључане за површину хрскавице. Флексибилна полимерна рука повремено покрива наелектрисања, омогућавајући молекулу да се креће и потапа дубље у ткиво.
„Пронашли смо оптималан опсег наелектрисања тако да материјал може и да веже ткиво и да се одвеже за даљу дифузију, а не да буде толико јак да се само заглави на површини.“
Аутор водеће студије Бретт Геигер, студент МИТ-а
Како се ИГФ-1 уводи у хондроците, он индукује ослобађање протеогликана или сировине хрскавице. ИГФ-1 такође подстиче раст ћелија и смањује стопу ћелијске смрти.
Проширење терапијског прозора
Истраживачи су овај хибридни молекул убризгали у зглобове пацова. Имао је полуживот од 4 дана (време потребно да се лек смањи на половину почетне запремине), што је око 10 пута дуже него када научници само ињектирају ИГФ-1. Важно је да је његов терапеутски ефекат трајао 30 дана.
У поређењу са пацовима који нису примили лек, они који су приметили смањено оштећење зглобова. Такође, дошло је до значајног смањења упале.
Наравно, хрскавица пацова је много тања од оне код људи; њихова је дебела око 100 микрометара, док је људска ближа 1 милиметру.
У одвојеном експерименту научници су доказали да су ови молекули могли да продру до дебљине која би била релевантна за људског пацијента.
Ово је само прва фаза истраживања која истражује употребу ових молекула за испоруку лекова у хрскавицу. Тим планира да настави истим путем и проучава друге хемикалије, укључујући лекове који блокирају инфламаторне цитокине и нуклеинске киселине, укључујући ДНК и РНК.
Студија се појављује заједно са уводником о употреби нанотехнологије у истраживању остеоартритиса. Аутор, Цхристопхер Х. Еванс, пише:
„Ово су врло охрабрујући подаци. […] [Т] не постоји ниједан други систем за испоруку лекова који може континуирано да утиче на метаболизам хондроцита ин ситу у целој дебљини зглобне хрскавице. “
Иако је нова метода у повојима, овај приступ на крају може значити да би лекари могли значајно успорити ток остеоартритиса двонедељним или месечним ињекцијама.
