如何将药物准确输送到需要的地方，同时限制副作用的风险?越来越多地研究使用纳米颗粒来封装药物以保护药物和身体，直到药物达到其作用点。然而，这需要根据一系列精确参数为每种药物确定正确的纳米颗粒。
来自日内瓦大学(UNIGE)和LudwigMaximiliansUniversitätMünchen(LMU)的一个团队成功开发出一种完全可生物降解的纳米颗粒，该纳米颗粒能够将一种新的抗炎药物直接输送到巨噬细胞中——这些细胞会触发不受控制的炎症反应——确保它的有效性。此外，科学家们使用了体外筛选方法，从而限制了动物试验的需要。
这些结果最近发表在《控释杂志》上，为一种极其强大和有针对性的抗炎治疗开辟了道路。
炎症是身体抵御病原体(如细菌)的基本生理反应。然而，当它变成慢性病时，例如癌症、自身免疫性疾病或某些病毒感染，它可能会成为问题。
已经存在许多治疗方法，但它们的作用通常不是很有针对性，需要高剂量并且有害的副作用很常见。巨噬细胞是一种大型免疫细胞，其天然功能是吸收病原体并引发炎症以破坏它们，通常与炎症性疾病有关。当过度激活时，它们会引发过度的炎症反应，从而对身体不利而不是保护它。
坏死性磺胺(NSA)是一种新分子，可抑制几种重要的促炎介质的释放，因此构成了减少某些类型炎症的有希望的进展。然而，由于本质上非常疏水，它在血液中的传播很差，并且可以靶向许多细胞类型，从而引发潜在的毒性作用。
“这就是为什么这种分子还不能作为药物使用的原因，”联合指导该研究的UNIGE医学院医学系和日内瓦炎症研究中心教授GabyPalmer说。“使用纳米颗粒作为运输容器将通过将药物直接输送到巨噬细胞中来避免这些缺点，从而在它开始的地方对抗炎症过度激活。”
显微镜下的三个纳米粒子
科学家们测试了不同的多孔纳米颗粒，主要标准是降低毒性和所需剂量，以及只有在纳米颗粒到达巨噬细胞内部时才释放药物的能力。
“我们使用了几年前在人类和小鼠细胞上开发的体外筛选技术。这节省了时间并大大减少了使用动物模型的需要，”UNIGE科学学院教授CaroleBourquin解释说。瑞士西部药物科学)和医学(麻醉学、药理学、重症监护和急诊科、肿瘤血液学转化研究中心、日内瓦炎症研究中心)共同指导了UNIGE的这项工作。“因此，只有最有希望的粒子才会在老鼠身上进行测试，这是人类临床试验的先决条件。”
研究了三种非常不同的具有高孔隙率的纳米颗粒：基于环糊精的纳米颗粒，一种常用于化妆品或工业食品的物质，一种多孔磷酸镁纳米颗粒，最后是一种多孔二氧化硅纳米颗粒。“第一个在细胞摄取行为方面不太令人满意，而第二个被证明适得其反：它触发了促炎介质的释放，刺激了炎症反应而不是对抗它，”CaroleBourquin实验室的博士生BartBoersma说和本研究的第一作者。
'“另一方面，多孔二氧化硅纳米颗粒符合所有标准：它是完全可生物降解的，大小合适，可以被巨噬细胞吞咽，并且能够将药物吸收到其众多的孔中而不会过早释放。抗炎效果显着。”然后，该团队通过在纳米颗粒上涂上一层额外的脂质来复制他们的测试，但没有比单独使用二氧化硅纳米颗粒更大的好处。
微小的硅胶海绵
德国-瑞士团队开发的其他二氧化硅纳米海绵已经证明了它们在运输抗肿瘤药物方面的有效性。“在这里，他们携带一种非常不同的药物来抑制免疫系统，”CaroleBourquin说。
“介孔二氧化硅越来越多地成为制药领域的首选纳米颗粒，因为它非常有效、稳定且无毒。然而，每种药物都需要量身定制的载体：其形状、大小、成分和目的地每次都必须重新评估颗粒。”
这种强效抗炎药和这些介孔二氧化硅纳米粒子的组合显示出有希望的协同作用，有待该团队进一步研究。