123RF
Wziewna terapia chorób układu krążenia
Redaktor: Monika Stelmach
Data: 30.06.2021
Źródło: Komisja Europejska/CORDIS
Skuteczność terapii w dużej mierze zależy od siły działania leku i jego selektywnego dostarczania. Z myślą o tych wymogach zespół finansowanego ze środków UE projektu CUPIDO przygotował innowacyjną, opartą na nanocząstkach metodę dostarczania leków przez inhalację. Będzie ją można wykorzystać w leczeniu chorób układu krążenia.
Choroby układu krążenia stanowią istotny problem zdrowotny na całym świecie. Terapie pierwszego rzutu stosowane doustnie lub dożylnie opierają się na wprowadzeniu leku do krążenia ogólnoustrojowego, co wywołuje wiele skutków ubocznych i obniża skuteczność leku. Ponadto dostępne sposoby leczenia koncentrują się wyłącznie na objawach, co pokazuje, jak ważne jest opracowanie nowych leków modyfikujących przebieg choroby.
Wdychane nanocząstki ułatwiające doprowadzanie leku do serca
W odpowiedzi na potrzebę znalezienia nowych sposobów dostarczania leków zespół finansowanego ze środków UE projektu CUPIDO opracował nanocząstki do inhalacji. – Nasza innowacyjna, oparta na nanotechnologii metoda pozwala dostarczać farmaceutyk bezpośrednio do objętego chorobą serca, bez skutków ubocznych wywoływanych przez leki stosowane ogólnie – wyjaśnia Daniele Catalucci, koordynator projektu.
Zespół badaczy opracował biokompatybilne, inspirowane naturą i biodegradowalne nanocząstki oparte na fosforanie wapnia. Cechują się one zdolnością do samoorganizacji i enkapsulacji leków.
Naukowcy oparli się na obserwacji, że do serca przedostają się ultradrobne, pochodzące ze spalania nanocząsteczki, które były wdychane wraz z zanieczyszczonym powietrzem. Postanowili wykorzystać ten mechanizm do podawania środków terapeutycznych. Zamysł badaczy polegał na wykorzystaniu nanocząstek jako inhalowanych nanonośników, które umożliwią dostarczenie leków przez bariery biologiczne i ich uwolnienie w komórkach serca. Nanocząstki najpierw trafiają do płuc, a następnie wraz z krwią są przenoszone do mięśnia sercowego.
Nieinwazyjne podawanie peptydów w leczeniu niewydolności serca
Peptydy stanowią obiecującą podstawę ukierunkowanych metod leczenia wielu schorzeń, w tym chorób układu krążenia. Jednak dostarczanie tych związków do serca wiąże się z koniecznością użycia technik inwazyjnych. Dzięki zastosowaniu nanocząstek zespołowi projektu CUPIDO udało się opracować nieinwazyjną metodę dostarczania peptydów mimetycznych do mięśnia sercowego w celu poprawienia jego kurczliwości.
Inhalacja może stanowić szybszą, skuteczniejszą i przyjazną pacjentom metodę dostarczania leku. Pozwoli także zmniejszyć jednostkowe dawki leku, nie tylko ze względu na lepiej ukierunkowane i bardziej specyficzne dostarczanie do serca, ale też zabezpieczenie leku przed degradacją w układzie pokarmowym i organizmie. Ponadto oczekuje się, że liczba skutków ubocznych wywołanych niezamierzonym podaniem leku do innych narządów będzie mniejsza.
Naukowcy przygotowali różne nanopreparaty pilotażowe, a następnie przetestowali je z użyciem mysich i świńskich modeli niewydolności serca, osiągając obiecujące wyniki. Innowacyjna cząsteczka bioaktywna podawana pilotażowo raz dziennie w postaci wziewnego preparatu leczniczego umożliwiła znaczne przywrócenie funkcji mięśnia sercowego, udowadniając swoją skuteczność w leczeniu niewydolności serca.
Efektywność ukierunkowania leku można poprawić, stosując aptamery, które są specyficzne dla mięśnia sercowego i wspomagają internalizację. Funkcjonalizacja nanocząstek z użyciem takich aptamerów ułatwi wprowadzanie leku do wnętrza komórek.
Nanomedycyna w leczeniu chorób układu krążenia
Oczekuje się, że dziedzina zajmująca się stosowaniem nanotechnologii w opiece zdrowotnej, nazywana nanomedycyną, rozwinie się w najbliższej przyszłości. Niektóre nanoleki zostały już dopuszczone do użycia, a wyniki ich stosowania są obiecujące. Ponieważ choroby układu krążenia są główną przyczyną umieralności, powodując ponad 26 milionów zgonów na świecie, schorzenia te z pewnością staną się kolejnym zagadnieniem, którym zajmie się sektor nanomedycyny.
– W ramach projektu CUPIDO udało nam się zrobić dwie rzeczy: stworzyć zgrany zespół oraz opracować innowacyjną metodę terapeutyczną, niewykorzystywaną jeszcze w żadnej klinicznej strategii leczenia chorób sercowo-naczyniowych – podkreśla Catalucci.
Następny krok to utworzenie start-upu, którego celem będzie przeprowadzenie wszystkich niezbędnych prac badawczo-rozwojowych i spełnienie wymogów regulacyjnych.
Wdychane nanocząstki ułatwiające doprowadzanie leku do serca
W odpowiedzi na potrzebę znalezienia nowych sposobów dostarczania leków zespół finansowanego ze środków UE projektu CUPIDO opracował nanocząstki do inhalacji. – Nasza innowacyjna, oparta na nanotechnologii metoda pozwala dostarczać farmaceutyk bezpośrednio do objętego chorobą serca, bez skutków ubocznych wywoływanych przez leki stosowane ogólnie – wyjaśnia Daniele Catalucci, koordynator projektu.
Zespół badaczy opracował biokompatybilne, inspirowane naturą i biodegradowalne nanocząstki oparte na fosforanie wapnia. Cechują się one zdolnością do samoorganizacji i enkapsulacji leków.
Naukowcy oparli się na obserwacji, że do serca przedostają się ultradrobne, pochodzące ze spalania nanocząsteczki, które były wdychane wraz z zanieczyszczonym powietrzem. Postanowili wykorzystać ten mechanizm do podawania środków terapeutycznych. Zamysł badaczy polegał na wykorzystaniu nanocząstek jako inhalowanych nanonośników, które umożliwią dostarczenie leków przez bariery biologiczne i ich uwolnienie w komórkach serca. Nanocząstki najpierw trafiają do płuc, a następnie wraz z krwią są przenoszone do mięśnia sercowego.
Nieinwazyjne podawanie peptydów w leczeniu niewydolności serca
Peptydy stanowią obiecującą podstawę ukierunkowanych metod leczenia wielu schorzeń, w tym chorób układu krążenia. Jednak dostarczanie tych związków do serca wiąże się z koniecznością użycia technik inwazyjnych. Dzięki zastosowaniu nanocząstek zespołowi projektu CUPIDO udało się opracować nieinwazyjną metodę dostarczania peptydów mimetycznych do mięśnia sercowego w celu poprawienia jego kurczliwości.
Inhalacja może stanowić szybszą, skuteczniejszą i przyjazną pacjentom metodę dostarczania leku. Pozwoli także zmniejszyć jednostkowe dawki leku, nie tylko ze względu na lepiej ukierunkowane i bardziej specyficzne dostarczanie do serca, ale też zabezpieczenie leku przed degradacją w układzie pokarmowym i organizmie. Ponadto oczekuje się, że liczba skutków ubocznych wywołanych niezamierzonym podaniem leku do innych narządów będzie mniejsza.
Naukowcy przygotowali różne nanopreparaty pilotażowe, a następnie przetestowali je z użyciem mysich i świńskich modeli niewydolności serca, osiągając obiecujące wyniki. Innowacyjna cząsteczka bioaktywna podawana pilotażowo raz dziennie w postaci wziewnego preparatu leczniczego umożliwiła znaczne przywrócenie funkcji mięśnia sercowego, udowadniając swoją skuteczność w leczeniu niewydolności serca.
Efektywność ukierunkowania leku można poprawić, stosując aptamery, które są specyficzne dla mięśnia sercowego i wspomagają internalizację. Funkcjonalizacja nanocząstek z użyciem takich aptamerów ułatwi wprowadzanie leku do wnętrza komórek.
Nanomedycyna w leczeniu chorób układu krążenia
Oczekuje się, że dziedzina zajmująca się stosowaniem nanotechnologii w opiece zdrowotnej, nazywana nanomedycyną, rozwinie się w najbliższej przyszłości. Niektóre nanoleki zostały już dopuszczone do użycia, a wyniki ich stosowania są obiecujące. Ponieważ choroby układu krążenia są główną przyczyną umieralności, powodując ponad 26 milionów zgonów na świecie, schorzenia te z pewnością staną się kolejnym zagadnieniem, którym zajmie się sektor nanomedycyny.
– W ramach projektu CUPIDO udało nam się zrobić dwie rzeczy: stworzyć zgrany zespół oraz opracować innowacyjną metodę terapeutyczną, niewykorzystywaną jeszcze w żadnej klinicznej strategii leczenia chorób sercowo-naczyniowych – podkreśla Catalucci.
Następny krok to utworzenie start-upu, którego celem będzie przeprowadzenie wszystkich niezbędnych prac badawczo-rozwojowych i spełnienie wymogów regulacyjnych.
