Гибрид предлагает способ исправить больные клетки на генетическом уровне – в то же время оставляя здоровые клетки в покое – чтобы увеличить эффективность лечения и уменьшить нежелательные побочные эффекты.«Нет никакой единой системы доставки», говорит Джессика Роудж, доцент химии в Университете Коннектикута, и автор новой статьи о технологии в Биосопряженной Химии. «Красота этой системы состоит в том, что это программируемое, модульное, и имеет способность быстро объединить разнообразные последовательности пептида. Это может быть скроено, чтобы бороться с новыми проблемами болезни, поскольку они появляются».
Платформа доставки, показанная в статье Помады и ее исследовательской группы, объединяет синтетические пептиды, сурфактанты и нуклеиновые кислоты, чтобы сформировать нанокапсулу, которая позволяет соответствующий времени, определенный для фермента co-выпуск данной фармацевтической продукции и олигонуклеотида (ДНК или РНК).Эти результаты основываются на работе Помады, чтобы понять, как ферменты и нуклеиновые кислоты могут использоваться новыми способами спроектировать очень определенные и целенаправленные ответы в химических и биологических системах.Как часть этой цели, Помада разработала уникальную технологию компоновщика, чтобы соединить средство доставки синтетического наркотика, называемое нанокапсулой нуклеиновой кислоты (NAN) с новым подходом поперечного компоновщика пептида.
NAN позволяет и маленькому препарату молекулы и нуклеиновой кислоте – РНК или ДНК – быть поставленным клетке. Эта комбинация производит нанокапсулу, способную к выпасу генетических или фармацевтических молекул к цели на или в клетке.
После того, как управляемый к их цели, скрытые материалы впоследствии освобождены поблизости или в больных клетках, в зависимости от ее биохимической среды. В методе Помады не происходит этот выпуск, если поперечный компоновщик пептида не вызван определенными ферментами, которые заставляют нанокапсулу ухудшаться и в конечном счете разлагаться.
В то время как Помада чувствует, что у ее метода есть четкое обещание уменьшить отрицательные побочные эффекты, связанные с химиотерапией для больных раком, она уверена, что технология могла быть применена ко многим другим генетическим и заболевшим болезням.Для текущего исследования Помада и ее команда провели в пробирке тестирование с двумя более аккуратными ферментами, часто существующими в поднятых концентрациях в злокачественных клетках – катепсин B (внутриклеточная протеаза), и MMP9 (внеклеточная протеаза).После того, как синтезируемая система Помады использования, катепсин B и MMP9, предназначенный нанокапсулы, также названные бодростью-духа-NANs, успешно выпустила их груз, когда отнесено их намеченные цели фермента и при биологически соответствующих условиях.
Они не показали признаков биологического распада, когда отнесся с нецелевыми ферментами, ключом к доказательству, что только правильный ферментативный «ключ» может открыть препарат, который они несут.Помада и ее команда также проверили, будет ли выпуск препарата вызван, когда бодрость-духа-NANs вошла в контакт с подобными ферментами на различных уровнях рН.
Они нашли, что бодрость-духа-NANs осталась неповрежденной, если уровни рН, характерные для целевых ферментов, не присутствовали, указывая, что pH клеточной окружающей среды может отрегулировать определенный для фермента грузовой выпуск.Нанокапсулы синтезируемое использование метода Помады были весьма намеренно выделены ферментами, подобными их цели – критическое различие между системной Помадой развитые и обычные чувствительные к pH подходы доставки лекарственных средств.Со стандартными методами лечения доставка быстрая и полная, и это часто нечувствительно к уровням экспрессии фермента. Это также увеличивает риск сверхлечения, требует частого дозирования и не гарантирует, что лечение достигнет затронутых клеток.
С этим системным средством доставки часто прибывает широко распространенные отрицательные воздействия, которые могут иногда быть хуже, чем болезнь, которую лечат – факт, который особенно верен в случае химиотерапии, которая разработана, чтобы убить клетки, но не может различать тех, которые здоровы и те, которые больны.Наряду с приложениями рака, Роудж говорит, что сосредоточена на покрое материалов ее лаборатории для других сложных болезней и расстройств, у которых в настоящее время нет вариантов эффективного лечения, но которые могли извлечь выгоду из ее подхода. Она в настоящее время сотрудничает с исследователями в здоровье Университета Коннектикута в Фармингтоне и главном кампусе Университета Коннектикута в Сторрзе на нескольких междисциплинарных проектах, которые ищут лучший баланс между краткосрочными и долгосрочными методами лечения, включая обработку оптических невропатий и астмы.В одном проекте Помада сотрудничает с доцентом патобиологии и ветеринарной науки Стивен Сзкзепэнек.
Исследование Сзкзепэнека сосредотачивается на патологии болезни и развитии вакцины. Пара начнет проверять в естественных условиях эффективность системы доставки лекарственных средств Помады для того, чтобы генетически заставить ключевой проподстрекательский ответ замолчать у астматических мышей позже в этом месяце.
Технология находится на рассмотрении патентной заявки и продается потенциальным промышленным лицензиатам.«Нет никакого вопроса, что объединение усилий с промышленными партнерами, чтобы усилить наши уникальные ресурсы и экспертные знания помогает преобразовать открытия от изобретения до инноваций, что общество преимуществ», говорит Рэденка Марич, вице-президент Университета Коннектикута по исследованию. «Мы стремимся продолжать способствовать предпринимательской и осведомленной о промышленности культуре в Университете, чтобы гарантировать, что исследование Университета Коннектикута оказывает положительное влияние на здоровье граждан Коннектикута, а также нашу экономику».