Die Herstellung von Arzneimitteln effektiver im Kampf gegen Krebs, Erbkrankheiten und Virusinfektionen
Viele unserer schwierigsten zu behandelnden Krankheiten haben eine genetische Grundlage: virale Infektionen, Erbkrankheiten, Krebs. Während Wissenschaftler haben damit begonnen, design-Medikamente, kann den Gegner stören und die Aktivität von problematischen Genen, diese Therapeutika sind schwer zu liefern effektiv. Nur sehr wenige haben es auf den Markt.
Forscher an der Northeastern, geführt von Ke Zhang, außerordentlicher professor von Chemie und Chemische Biologie, entworfen haben, eine Lieferung-system, das dafür sorgen könnte, dass mehr von diesen Drogen, bekannt als Oligonukleotide, erreichen Ihre beabsichtigte Ziel in den Körper. Der Forscher konnte die Arbeit machen, diese Behandlungen effektiver und weniger teuer, ebenso wie die Beschleunigung der Entwicklung dieser neuen Klasse von Medikamenten.
Auf Ihre eigene, Oligonukleotid-Medikamente sind leicht gefiltert aus der Blutbahn durch die Nieren und die Leber. Einige dieser Medikamente auch die Interaktion mit Enzymen im Blut, die abbauen. Andere können zu toxischen Wirkungen bei Patienten, wenn die Medikamente sind erlaubt, frei zu schweben.
Die Forscher hoffen, isolieren Sie die Droge durch Verpackung in eine defensive Struktur, hergestellt aus einem synthetischen polymer namens Polyethylenglykol.
„Mit dieser Anlage, können wir die Droge im Blut zirkulieren, für viel mehr“, sagt Zhang. „Und das macht es zu sammeln, wo es gebraucht wird, viel besser als die freie Droge selbst.“
Ketten von Polyethylen-Glykol werden oft verwendet, zu ändern, den Drogen, aber die Struktur von Zhang änderung ist einzigartig: Es sieht aus wie eine mikroskopische bottlebrush.
Die Oligonukleotid-Medikament wird an einer zentralen Wirbelsäule geschützt und wird von etwa 30 Borsten-wie Polyethylenglykol-Ketten. Die Borsten abzuwehren alle Enzyme, die in der Regel kugelige Formen, aber dünner genetische material kann Schlupf zwischen Ihnen eine Interaktion mit der Droge.
„Das anbringen einer einzigen Kette von Polyethylenglykol zu den Medikamenten nicht wirklich die Dichte, die erforderlich ist, um Schild der oligo aus seiner Umgebung,“ sagt Zhang. „Unsere bottlebrush-polymer ist viel effektiver.“
Das hinzugefügte material macht auch die komplexe zu groß zu sein, gefiltert durch die Nieren, so ist es in der Lage, zirkulieren im Blutkreislauf für eine längere Zeit. Eine Stunde nach der Injektion, weniger als ein Prozent der freien Droge im Blut. Wenn die Forscher verpackten das Medikament mit der bottlebrush-Struktur, die Hälfte von Ihnen war noch immer in Umlauf unter der ein-Stunden-Marke, sagt Dali Wang, der als Postdoc in Zhangs Labor und der führende Autor auf dem aktuellen paper über Ihre Arbeit.
Diese erhöhte Durchblutung gibt eine Droge, die mehr Zeit zur Erreichung der Zielgruppen, Zellen und stören die Gene bestimmt. Viele potentielle Behandlungen versagt haben, um es aus dem Labor, weil eine Droge konnte nicht bleiben im Körper lange genug, um lebensfähig zu sein. Der bottlebrush Struktur geben könnten, sind diese Behandlungen eine zweite chance.
Die Forscher testeten Ihre delivery-system mit einem Medikament soll zur Bekämpfung von Krebs-Tumoren in Mäusen. Sie fanden heraus, dass deutlich mehr von der Droge machte es dem tumor, anstatt die Abwicklung in der Leber und den Nieren.
„Es war sehr spannend zu sehen,“ Wang sagt. „Es ist wirklich gehemmt, das Wachstum der tumor.“
Die Erhöhung der Menge der Zeit, die das Medikament zirkuliert im Blut hat einen weiteren Vorteil: die Patienten müssen weniger von der Droge, um den gleichen Effekt.
„Mit dieser Anlage, können Sie möglicherweise reduzieren Sie die Dosis des Medikaments durch einen Faktor von 20 oder mehr“, sagt Zhang, bezogen auf einen anderen, noch Laufenden Studie verwendeten Mäuse. Behandlungen, könnte sein, effektiver und günstiger für die Patienten.
Aber es gibt noch Arbeit zu tun. Die Forscher arbeiten an Möglichkeiten, um sicherzustellen, dass mehr von der Droge erreicht den tumor und verbessert das therapeutische Ergebnis für Patienten. Und während Sie bisher konzentrierte sich auf Krebs, wollen Sie für Ihre Arbeit einen größeren Umfang haben.