Yeni Nanoparçacık Malzemeleri Kullanarak İlaçların Hücrelere Sızması
Araştırmacılar, hibrit nanomalzemelerin avantajını kullanarak, dejeneratif hastalıkları tedavi etmek için yeni bir farmakolojik yolun kilidini açmış olabilirler.
Kısa RNA interferans (RNA girişimi) veya siRNA, belirli proteinleri kodlayan genleri “susturarak” hücrelerimizdeki protein seviyelerini düzenlemeye yardımcı olan doğal olarak oluşan moleküllerin bir sınıfıdır.
Aksi takdirde toksik seviyelere ulaşabilecek ve prion hastalığı veya amiloidoz gibi hücrelerin dejenerasyonuna neden olabilecek protein seviyelerini düzenleme yeteneklerinden dolayı terapötik ajanlar olarak büyük potansiyele sahiptirler. Bununla birlikte, bilim insanları, siRNA’yı vücutta olmaları gereken konuma getirmekte zorluk çekmektedirler çünkü ilaçlar olarak kararsızlar ve bir bağışıklık tepkisi oluşturarak vücudun onları hızla yok etmesine neden olmaktadır.
Hollanda Utrecht Üniversitesi’nde deneysel kardiyoloji ve rejeneratif tıp profesörü olan Pieter Vader liderliğindeki araştırmacılar, bu sınırlamanın üstesinden gelmek için gelişmiş bir dağıtım sistemi geliştirmektedirler.
Vader, “siRNA, spesifik genlerin veya hastalığa neden olan proteinlerin susturulması gereken hastalıklar için bir ilaç tedavisi potansiyeline sahiptir” diye açıkladı. “siRNA’nın hedef hücrelerin sitoplazmasında aktif olması gerekir. Ancak büyük, negatif yüklü ve polar bir molekül olarak hücre zarlarını kolayca geçemez.”
Ekip, siRNA’yı onları bozacak enzimlerden korumak ve paketlemek için hibrit nanoparçacıklar oluşturdu. Yeni platform, lipozomların (doğal olarak koruyucu bir “kabarcık” veya küre oluşturmak için bir araya gelen yağ damlacıkları) amfifilik yapısı ve hücre dışı veziküllerin (EV’ler) (hücreler tarafından diğer sitelerle iletişim kurmak için salgılanan parçacıklar) doğal iletim sistemi avantajlarını kullanır.
siRNA, hibrit nanopartiküllere kolayca paketlenebilir ve lipozomların ilacın etrafında kendi kendine bir araya gelme ve koruyucu bir hidrofobik kaplama oluşturma yeteneği nedeniyle vücudun savunma mekanizmalarından korunabilir. Kapsüllenmiş siRNA, EV’lerin bir hücrenin dış zarından geçme ve kargo iletme konusundaki doğal yeteneği nedeniyle vücuttaki hedef konuma da kolayca ulaşabilir.
Ekip, lipit ve çözücü karışımının ince bir lipit film bırakmak için dehidre edildiği ve daha sonra EV’ler ve/veya ilaç molekülleri (bu durumda siRNA) içeren suda rehidre edildiği bir teknik kullanmıştır. Ardından siRNA, lipozom-EV-siRNA hibritlerini oluşturmak için lipid damlacıkları tarafından kapsüllendi.
Vader, “Hibritlerimizde artan göreceli EV içeriğiyle, hücrelere alımın artık lipozom içeriği tarafından dikte edilmediğini gösteriyoruz” diye açıkladı. “Böylece, EV yüzey molekülleri artık hangi hücrelerin bu melezleri özümseyip işleyebileceğini dikte ediyor gibi görünüyor.”
Hibrit formülasyonda EV’nin lipozoma oranını değiştirerek, ilacı hangi hücrelerin alacağını seçici olarak seçmek mümkündür. Ayrıca, böbrek, sinir ve yumurtalık hücreleri dahil olmak üzere çoklu hücre tipleri, herhangi bir toksik etki veya olumsuz etki olmaksızın hibrit partikülleri alma yeteneğine sahiptir. Bunlar yeni ilaçlar tasarlanırken önemli faktörlerdir çünkü vücutta hibritlerin yalnızca hastalıklı hücre tiplerini hedef alma ve istenmeyen yan etkileri sınırlama potansiyeli vardır.
Daha sonra ekip, hibrit formülasyonun belirli bir kök hücre popülasyonundan EV’ ler içermesi durumunda ne olacağını araştırmış ve ilginç bir şekilde meme kanseri hücrelerinin iyileşmesini ve hayatta kalmasını desteklemişlerdir. Bu nanoparçacıkların, çeşitli farklı hastalıklı hücre tiplerine maruz kaldığında kök hücre fonksiyonunu koruma yeteneği, kanser ve dejeneratif hastalıkları hedef alan yeni ilaçların geliştirilmesi için büyük umut vaat etmektedir.
Vader, “Teslim sistemimiz için en çok potansiyelin nerede olduğunu söylemek için çok erken, ancak progenitör hücrelerden türetilen EV’ lerin içsel rejeneratif özelliklere sahip olduğunu biliyoruz” dedi. “Böylece rejeneratif tıp uygulamaları en mantıklısı olarak görünüyor.”
Bununla birlikte, herhangi bir yeni ilaç formülasyonunda olduğu gibi, bu tedavi platformunun ticari olarak kullanılabilir hale gelmesinden önce ekibin hala üstesinden gelmesi gereken bazı engeller bulunmaktadır. Bununla birlikte, bu sonuçlar anlayışlı ve tedavisi zor hastalıklar için ilaç dağıtımının geleceği için bir potansiyel göstermektedir.
Kaynak: advancedsciencenews.com
