Zsír elleni harc nanorészecskék

Sajtókapcsolat:

Média letöltése

*Használati feltételek:

Az MIT News irodai weboldalán letölthető képeket a nem kereskedelmi szervezetek, a sajtó és a nagyközönség számára a Creative Commons Nevezd meg, nem kereskedelmi célú, származtatás nélküli licenc alapján bocsátják rendelkezésre. A megadott képeket csak méretre vághatja. Hitelkeretet kell használni a képek reprodukálásakor; ha az alábbiakban nem szerepel, akkor a képeket az "MIT" -nek kell jóváírnia.

Előző kép Következő kép

Az MIT, valamint a Brigham and Women's Hospital kutatói olyan nanorészecskéket fejlesztettek ki, amelyek az elhízás elleni gyógyszereket közvetlenül a zsírszövetbe juttathatják. Az ezekkel a nanorészecskékkel kezelt túlsúlyos egerek 25 nap alatt testtömegük 10 százalékát vesztették el, anélkül, hogy bármilyen negatív mellékhatást mutattak volna.

A gyógyszerek úgy működnek, hogy a zsírtartalmú sejtekből készült fehér zsírszövetet zsírégető barna zsírszövetekké alakítják. A gyógyszerek serkentik az új erek növekedését a zsírszövetben, ami pozitívan erősíti a nanorészecskék célzását és elősegíti a fehér-barna átalakulást.

Ezek a gyógyszerek, amelyeket az FDA nem engedélyezett az elhízás kezelésére, nem új keletűek, de a kutatócsoport új módszert dolgozott ki azok kiszállítására, hogy felhalmozódjanak a zsírszövetekben, segítve elkerülni a nem kívánt mellékhatásokat a test más részein.

„Az az előnye, hogy most megvan a módja annak, hogy egy adott területre irányítsa, és ne adjon szisztémás hatásokat a testnek. Megkaphatja azokat a pozitív hatásokat, amelyeket szeretne az antibezitás szempontjából, de nem azokat a negatívakat, amelyek néha előfordulnak ”- mondja Robert Langer, az MIT David H. Koch Intézet professzora és az MIT Koch Intézetének Integratív Rákkutató Intézetének tagja.

Az amerikaiak több mint egyharmadát elhízottnak tekintik, és az elmúlt évben az elhízás megelőzte a dohányzást, mint a rákos megbetegedések legfőbb megelőzhető okát az Egyesült Államokban, a 600 000 rákos haláleset 20 százaléka elhízásnak tulajdonítható.

Langer és Omid Farokhzad, a Brigham and Women's Hospital nanomedicina és biomaterial laboratóriumának igazgatója a tanulmány vezető szerzője, amely a Nemzeti Tudományos Akadémia folyóiratában jelent meg május 2-án. A cikk vezető szerzői korábbi MIT utólagos Yuan Xue és a korábbi BWH utódok Xiaoyang Xu.

Célzás zsír

Langer és munkatársai korábban kimutatták, hogy az új erek növekedésének elősegítése, az angiogenezis néven ismert folyamat elősegítheti a zsírszövet átalakulását és súlycsökkenést eredményezhet az egerekben. Az angiogenezist elősegítő gyógyszerek azonban károsak lehetnek a test többi részére.

Ennek kiküszöbölése érdekében Langer és Farokhzad rákapcsolódás és más betegségek kezelésére az nanorészecskék gyógyszer-szállítási stratégiájához fordultak. Ezeket a részecskéket a betegség helyére irányítva hatalmas dózist juttathatnak el, miközben minimalizálják a gyógyszer felhalmozódását más területeken.

A kutatók úgy tervezték a részecskéket, hogy a gyógyszereket hidrofób magjukban hordozzák, egy PLGA néven ismert polimerhez kötve, amelyet számos más gyógyszeradagoló részecskében és orvosi eszközben használnak. Két különböző gyógyszert csomagoltak a részecskékbe: a roziglitazont, amelyet engedélyeztek a cukorbetegség kezelésére, de a káros mellékhatások miatt nem széles körben alkalmazzák, és a prosztaglandin (egyfajta emberi hormon) analógját. Mindkét gyógyszer aktiválja a PPAR néven ismert sejtreceptort, amely serkenti az angiogenezist és a zsír transzformációját.

A nanorészecskék külső héja egy másik polimerből, a PEG-ből áll, beágyazva olyan célzó molekulákkal, amelyek a részecskéket a megfelelő rendeltetési helyre irányítják. Ezek a célzó molekulák kötődnek a zsírszövetet körülvevő erek bélésében található fehérjékhez.

A kutatók egerekben tesztelték a részecskéket, amelyek elhízottak lettek, miután magas zsírtartalmú étrendet kaptak. Az egerek testtömegük körülbelül 10 százalékát vesztették, és a koleszterin- és trigliceridszintjük (molekulák, amelyek az emberi testzsír fő alkotóelemei) szintén csökkent. Az egerek érzékenyebbek lettek az inzulinra is. (Az elhízás gyakran inzulinérzékenységhez vezet, ami a 2-es típusú cukorbetegség kockázati tényezője).

Az egerek nem mutattak semmilyen mellékhatást a kezelésből, amelyet minden második napon 25 napon át szállítottak.

"Ez egy nagyon izgalmas és klinikailag fontos hozzájárulás, amely az elhízás kezelésére irányuló új terápiás megközelítések iránti jelentős és növekvő igény felismerésén alapszik" - mondja Marsha Moses, a Harvard Medical School professzora és az érbiológiai program igazgatója a Bostoni Gyermekkórház, aki nem vett részt a kutatásban. "A szerzők meggyőzően bizonyítják, hogy a zsírszövet szelektív transzformációjának energiatárolási állapotból energiafelhasználási állapotba kapcsolásával az angiogenezis stimulálásával hatékonyan csökkenthető az elhízás in vivo."

Szállítási kihívások

A jelenlegi rendszer szerint a részecskéket intravénásán injektálják, ami alkalmassá teheti ezt a megközelítést olyan kóros elhízású betegek számára, akiknek jelentős az elhízással kapcsolatos betegségek kockázata - mondja Farokhzad.

"Ahhoz, hogy szélesebb körben alkalmazható legyen az elhízás kezelésében, könnyebb módszereket kell találnunk ezeknek a célzott nanorészecskéknek a beadására, például orálisan" - mondja.

A nanorészecskék orális beadásának kihívása az, hogy nehezen hatolnak be a belek bélésébe. Egy korábbi tanulmányban azonban Langer és Farokhzad kifejlesztett egy antitestekkel bevont nanorészecskét, amely kötődik a beleket bélelő sejtek felszínén található receptorokhoz, lehetővé téve a nanorészecskék felszívódását az emésztőrendszerben. A közelmúltban Farokhzad és munkatársai kifejlesztettek egy másik orálisan bejuttatott nanorészecskét, amely a transzferrint, a szervezetben a vas transzportjában szerepet játszó fehérjét használja, hogy megkönnyítse a nanorészecskék aktív transzportját a bélben.

A kutatók azt is remélik, hogy találnak specifikusabb zsírszöveti célpontokat a nanorészecskék számára, amelyek tovább csökkenthetik a mellékhatások lehetőségét, és más alacsonyabb toxicitású gyógyszerek alkalmazását is vizsgálhatják.

„Ez a koncepció bizonyítéka a fehér zsírszövet szelektív célzásának és„ barnulásának ”, hogy a test zsírégetést engedélyezzen. A technológia ezután alkalmazható más fejleszthető gyógyszermolekulákkal vagy más felmerülő célokkal ”- mondja Farokhzad.

A kutatást az Országos Egészségügyi Intézet és a Koch-Prosztata Rák Alapítvány Nanotherapeutics díja finanszírozta.