Ein team von Forschern, verbunden mit UNISMUS hat vor kurzem eine neuartige gezielte drug-delivery-system, die zur Verbesserung der pharmakologischen und therapeutischen Eigenschaften der herkömmlichen Krebs-Behandlungen. Die neue Technologie hat sich dramatisch verbessert Sicherheit und Effizienz durch den Einsatz der supramolecularly gebaut protein corona shield als targeting-Agenten über die Regelung der Schnittstellen zwischen Nanopartikeln und biologischen Systemen.
Dieser Durchbruch wurde gemeinsam unter der Leitung von Professor Ja-Hyoung Ryu, Professor Sebyung Kang, und Professor Chaekyu Kim in der School of Life Sciences an der UNISMUS. Ihre Ergebnisse wurden online veröffentlicht in Nature Communications (IF: 12.353) am 31. Oktober 2018.
Gezielte drug-delivery-system bezieht sich auf die Methode, die selektiv transportiert Medikamente zur gezielten Gewebe, Organe und Zellen durch eine Vielzahl von Medikamenten-carrier. Obwohl Zehntausende von drug-delivery-Systeme entwickelt worden, die Wirkung ist minimal. Dies ist, weil Hunderte von Proteinen im Körper-stick, um die drug-delivery-system (protein-corona-Phänomen). Weil dieses Phänomen, auch wenn das Medikament erreicht eine Ziel-wie eine Krebszelle, die Behandlungs-Leistungsfähigkeit ist sehr niedrig, und andere Nebenwirkungen beobachtet worden, die möglicherweise zu toxischen Nebenwirkungen.
„Es wurde berichtet, dass es möglich ist, zu mildern die Auswirkungen der protein-corona, auf der target-drug-delivery-durch die Bildung von schützenden Schild, der aus gut strukturierten spezielle Proteine, die sehr stabil sind und nicht miteinander interagieren“, sagt Professor Ryu. „Die neue Technologie ist ähnlich wie die Strategie, wo Sie die Kontrolle über Ihre Feinde über Feinde.“
In dieser Arbeit, die das Forschungsteam führte die protein-corona shield (PC) Konzept für eine effiziente Ziel-drug-delivery-system. Durch rekombinante DNA-Technologie, die Forschungs-team geschaffen hat, die auf rekombinanten Proteinen mit verbesserter physikalischer Stabilität und Krebs-selektiven targeting-Fähigkeit. Diese fusion protein, dann verwendet wurde, wie ein Schild zum einkapseln der Oberfläche der nanopartikulären wirkstoffträger, so bauen PCS Nanopartikel (PCSNs).
Im Prinzip nanopartikulären drug-Carrier mit einem Ziel-Liganden verlieren Ihre targeting-Fähigkeit, beschichtet von Blut-Proteine in einer biologischen Umgebung. Jedoch, die neue PCS-system hemmen können Blut protein-adsorption zu erhalten die targeting-Fähigkeit und Vermeidung von unerwünschten Freigabe durch die mononukleären Phagozyten-system.
Um zu verstehen, die Interaktionen zwischen PCSNs und externen biologischen Komponenten, die Forschungs-team hat eine Umgebung geschaffen, die ähnlich wie die menschliche biologische Systeme. Dieser wurde analysiert, per computer-simulation. Die Ergebnisse zeigten eine etwa 10 mal größere therapeutische Wirksamkeit bei der Verhinderung der invasion von unerwünschten externen Proteine.
Sie untersuchten auch die Wirkung von drug-delivery-mithilfe von immun-und Krebszellen. Die PCS drug-delivery-system kann Krebszellen töten, ohne erwischt zu werden durch Immunzellen, auch nach langfristigen Exposition gegenüber biologischen Umgebungen. In Mausmodellen von Krebs, das team festgestellt, dass die PCSN eine geringere Toxizität sowie exzellente tumor-targeting-Fähigkeit.
„Abgesehen von der Behandlung von Krebs, unsere Erkenntnisse können auch angewendet werden, um eine Vielzahl von Bereichen, wie der Diagnose und Behandlung von verschiedenen Krankheiten, sowie die Wärme-optische-Therapie“, sagt Professor Ryu. „Wir planen die Einführung einer Plattform, die verschiedene Rollen während anders entwerfen von rekombinanten Proteinen in die Zukunft.“
Er fügt hinzu, „wird Es möglich sein, den Zugriff auf die Universelle Plattform, die eine lange Zeit Ziel der Nanotechnologie. Es ist auch sinnvoll, dass wir gesichert haben-die Quelle-Technologie für eine neue target-oriented drug-delivery-system.“