Neutrofilni nanospoji namočijo beljakovine, ki spodbujajo revmatoidni artritis

Anonim

Inženirji na Univerzi Kalifornije San Diego so razvili nevtrofilne "nanospoje", ki lahko varno absorbirajo in nevtralizirajo različne proteine, ki igrajo vlogo pri napredovanju revmatoidnega artritisa. Injekcije teh nanospongov so učinkovito zdravile hudo revmatoidni artritis v dveh modelih miši. Z zgodnjimi nanosom nanosov je tudi preprečila nastanek bolezni.

Delo je objavljeno 3. septembra v Nature Nanotechnology.

"Nanospongi so nova paradigma zdravljenja, ki blokirajo patološke molekule od sprožanja bolezni v telesu", je povedal višji avtor Liangfang Zhang, profesor nanoinženiringa na UC San Diego Jacobs School of Engineering. "Namesto da bi ustvarili zdravljenje za blokiranje nekaj specifičnih vrst patoloških molekul, razvijamo platformo, ki lahko blokira njihov širok spekter, s čimer lahko zdravimo in preprečujemo bolezen bolj učinkovito in učinkovito."

To delo je eden najnovejših primerov terapevtskih nanospongov, ki jih je razvil Zhangov laboratorij. Zhang, ki je povezan z Inštitutom za inženirstvo v medicini in Moores Cancer Center na UC San Diego, in njegova ekipa je že razvila narkomane rdečih krvnih celic za preprečevanje in preprečevanje okužb MRSA in makrofagnih nanospongov za zdravljenje in upravljanje sepse.

Novi nanospoji so nanodelci biološko razgradljivega polimera, prevlečeni s celičnimi membranami nevtrofilcev, vrste belih krvnih celic.

Nevtrofilci so med prvimi odzivniki imunskega sistema proti invazirajočim patogenom. Znani so tudi, da igrajo vlogo pri razvoju revmatoidnega artritisa, kronične avtoimunske bolezni, ki povzroča boleče vnetje v sklepih in lahko na koncu povzroči poškodbo hrustanca in kostnega tkiva.

Ko se razvije revmatoidni artritis, celice v sklepih proizvajajo vnetne beljakovine, imenovane citokine. Sproščanje citokinov signalov nevtrofilcev za vstop v sklepe. Ko se tam citokini vežejo na receptorje na nevtrofilnih površinah, jih aktivirajo, da sproščajo več citokinov, ki nato vzame več nevtrofilcev na sklepe in tako naprej.

Nanospoji v bistvu nipata ta vnetni kaskad v popku. S tem, ko delujejo kot majhne nevtrofilne mamice, prestrežejo citokine in preprečijo, da bi na sklepanje še več nevtrofilcev, kar zmanjša vnetje in poškodbe sklepov.

Ti nanospoji nudijo obetavno alternativo sedanjim zdravljenjem za revmatoidni artritis. Nekatera zdravila z monoklonskimi protitelesi so na primer pomagale bolnikom obvladovati simptome bolezni, vendar delujejo tako, da nevtralizirajo samo določene vrste citokinov. To ni zadostno za zdravljenje bolezni, je dejal Zhang, ker obstaja toliko različnih vrst citokinov in patoloških molekul.

"Nevtraliziranje samo ene ali dveh tipov morda ne bo tako učinkovito. Torej, naš pristop je, da vzamemo nevtrofilne celične membrane, ki imajo naravno receptorje, da se vežejo na vse te različne vrste citokinov in jih uporabijo za upravljanje celotne populacije vnetnih molekul", je dejal Zhang.

"Ta strategija odpravlja potrebo po določanju specifičnih citokinov ali vnetnih signalov v procesu. Z uporabo celotnih celic membrane celic nevtrofilcev odvajamo vse te vnetne signale naenkrat, " je dejal prvi avtor Qiangzhe Zhang, doktorat znanosti. študentka v raziskovalni skupini profesorja Liangfanga Zhanga v UC San Diego.

Za izdelavo nevtrofilnih nanospongov so raziskovalci najprej razvili metodo za ločevanje nevtrofilcev iz polne krvi. Nato so predelale celice v raztopini, ki jih povzroča, da se nabreknejo in razpihajo, pri čemer ostanejo membrane za sabo. Membrane so bile razčlenjene na mnogo manjših kosov. Mešanje s kroglastimi nanodelci, izdelanimi iz biološko razgradljivega polimera, so spojile nevtrofilne celične membrane na površine nanodelcev.

"Eden glavnih izzivov tega dela je bil racionalizirati ta celoten proces, od izolacije nevtrofilcev od krvi do odstranjevanja membran in ponovnem zagonu tega procesa. Precej časa smo preživeli, ko smo ugotovili, da je to mogoče, in sčasoma ustvarili dosledno proizvodno linijo nevtrofilcev, "je povedal Qiangzhe Zhang.

V mišjih modelih hudega revmatoidnega artritisa so injiciranje nanospongov v vnetne sklepe zmanjšale otekline in zaščitile hrustanec pred nadaljnjo poškodbo. Nanospoji so opravili enako kot tudi zdravljenja, pri katerih so miši dajali visok odmerek monoklonskih protiteles.

Nanospoji so delali tudi kot preventivno zdravljenje, če so ga dajali pred indukcijo bolezni v drugi skupini miši.

Profesor Liangfang Zhang opozarja, da zdravljenje z nanospozmi ne odpravi bolezni. "V bistvu smo sposobni obvladovati bolezen, ki ni popolnoma izginila, vendar je otekanje močno zmanjšano in škoda hrustanca je zmanjšana, " je dejal.

Ekipa upa, da bo nekega dne videla svoje delo v kliničnih preskušanjih.

menu
menu