Oral Delivery System zu chronisch entzündlichen Darmerkrankungen Entwickelt von Forscher behandeln
Forscher des Georgia Institute of Technology und der Emory University haben einen neuen Ansatz für die Bereitstellung von kleinen Stückchen von genetischem Material in den Körper zur Verbesserung der Behandlung von entzündlichen Darmerkrankungen entwickelt. Delivering kurze RNA-Stränge in die Zellen zu einem beliebten Forschungsgebiet wegen seiner möglichen therapeutischen Anwendungen , sondern wie man sie in einem lebenden Organismus in Zielzellen zu liefern war ein Hindernis .
In der 10. Oktober Voraus Online-Ausgabe der Fachzeitschrift Nature MaterialsForscher beschreiben, wie sie gekapselt kurze Stücke von RNA in technisch Teilchen namens Thioketals Nanopartikeln und oral verabreichtes das genetische Material direkt auf den entzündeten Darm von Tieren. Die Forschung wurde von der National Science Foundation und National Institutes of Health gefördert.
" Die Thioketal Nanopartikel entwarfen wir in beiden Säuren und Basen stabil und nur aufbrechen , um die Stücke von RNA in Gegenwart von reaktiven Sauerstoffspezies , die in und um das entzündete Gewebe im Magen-Darm -Trakt des Menschen bei entzündlichen Darmerkrankungen gefunden werden, freizugeben, ", sagte Niren Murthy , Associate Professor in der Wallace H. Coulter Department of Biomedical Engineering an der Georgia Tech und Emory University .
Diese Arbeit wurde in Zusammenarbeit mit der Emory University Abteilung für Magen-Darm Krankheiten Professor Shanthi Sitaraman , Associate Professor Didier Merlin und Postdoc Guillaume Dalmasso getan .
Die Thioketals Nanopartikel schützen die small interfering RNAs (siRNAs ) von der rauen Umgebung des Magen- Darm-Trakt und zielen Sie sie direkt auf den entzündeten Darmgewebe . Diese lokalisierten Ansatz ist notwendig, weil siRNAs Hauptnebenwirkungen, wenn systemisch injiziert verursachen.
Im Papier wurden die Thioketal -Nanopartikel aus einem neuen Polymer formuliert - Poly ( 1,4- Dimethylen phenyleneacetone Thioketal ) ( PPADT ) - und ausgeführt, um einen Durchmesser von etwa 600 Nanometer für eine optimale Mund Anlieferung.
Für ihre Experimente verwendeten die Forscher ein Mausmodell der Colitis ulcerosa - eine schwächende entzündliche Darmerkrankungen , bei denen der Verdauungstrakt entzündet , was zu schweren Durchfall und Bauchschmerzen , die zu lebensbedrohlichen Komplikationen führen kann.
Die Forscher oral verabreicht Thioketals Nanopartikel mit siRNA geladen , die eine entzündungsfördernde Zytokine genannt hemmt Tumor Nekrose-Faktor - alpha (TNF - α ) . Die Nanopartikel reiste direkt auf die Mausdoppelpunkte, wo reaktive Sauerstoffspezies , die wurden im Überschuss vorhanden und verringert die Zytokin-Produktion Ebenen gibt .
Gewebeproben von den mit siRNA behandelten Doppelpunkte durch diese Thioketals Nanopartikel geliefert ausgestellt intakten Epithelien , gut definierte finger " crypt" Strukturen und unteren Ebenen der Entzündung - Anzeichen dafür, dass der Doppelpunkt gegen Colitis ulcerosa geschützt.
"Seit der Colitis ulcerosa ist auf den Dickdarm beschränkt , diese Ergebnisse bestätigen, dass die siRNA belastete Thioketals Nanopartikel verbleiben im nicht entzündeten Bereichen des Magen -Darm-Trakt stabil, während gezielt siRNA zu entzündeten Darmgewebe ", erklärte das Papier führen Autor Scott Wilson , Absolvent Student in der Georgia Tech School of Chemical
Das Papier zeigte, dass Thioketals Nanopartikel haben die chemischen und physikalischen Eigenschaften benötigt, um die Hindernisse der gastrointestinalen Flüssigkeiten , Darmschleimhaut und zelluläre Barrieren zu überwinden , die Therapie zu entzündeten Darmgewebe zu schaffen, fügte er hinzu.
Die Forscher arbeiten derzeit an die Erhöhung der Abbaurate der Nanopartikel und die Verbesserung ihrer Reaktionsfähigkeit mit reaktiven Sauerstoffspezies . Das Team plant auch, eine Biodistributionsstudie zum Detail durchzuführen , wie die Nanopartikel reisen durch den Körper.
"Polymer Toxizität ist etwas, was wir haben , weiter zu untersuchen , aber während dieser Studie haben wir festgestellt, dass Thioketals Nanopartikel mit siRNA beladen einen Zellwirkungsprofilähnlich wie Nanopartikel von der FDA zugelassene Material Poly formuliert ( milch-co -Glykolsäure ) haben ( PLGA) ", fügte Murthy .
In Zukunft kann Thioketals Nanopartikel ein wichtiger Akteur bei der Behandlung von Magen-Darm- Erkrankungen, die zahlreiche Darmentzündung , einschließlich Magen-Darm- Krebs, entzündlichen Darmerkrankungen und Virusinfektionen verbunden zu werden, nach Murthy .
Dieses Projekt wird von der National Science Foundation (NSF) unterstützt ( Preis Nr. EWG - 9.731.643 und NSF Career BES - 0.546.962 ) und die National Institutes of Health (NIH) ( Preis Nr. UO1 HL80711-01 , R21 EB006418 , RO1 HL096796- 01, RO1 DK071594 , R01 und T32 DK064711 GM08433 ) . Der Inhalt ist ausschließlich in der Verantwortung des Principal Investigator und nicht notwendigerweise die offizielle Meinung des NSF oder NIH .
Quelle:
Abby Vogel Robinson
Georgia Institute of Technology Neues aus der Forschung