Leki zamknięte w liposomach w celu skutecznego i przedłużonego podawania
W wielu przypadkach niespecyficzne podawanie leków do normalnych lub wrażliwych tkanek powoduje znaczące skutki uboczne. Ponadto może to oznaczać, że składnik aktywny nie jest dostępny biologicznie w całym ciele i w rezultacie nieskutecznie namierza tkanki lub organ będący przedmiotem zainteresowania. W idealnym przypadku, system dostarczania leków powinien być bezpieczny, nieimmunogenny i zapewniać ukierunkowane dostarczanie określonego związku. Nanokapsułki pojawiły się jako odpowiednie nośniki leków, ponieważ stanowią one przestrzeń dla środka farmaceutycznego, otoczoną membraną naturalną lub syntetyczną. Opracowanie i optymalizacja wytwarzania i funkcjonowanie nanokapsułki jest przedmiotem intensywnych badań. Innowacyjne technologie wytwarzania nanokapsułek Liposomy są szeroko stosowane jako nośniki peptydów, białek i innych substancji czynnych w celach farmaceutycznych i biochemicznych. Jednak wraz z fosfolipidami ich główną wadą jest inicjowanie reakcji odpornościowych głównie przez aktywowanie układu dopełniacza. Aby rozwiązać ten problem, naukowcy za pomocą finansowanego przez Unię Europejską projektu DECENT AID opracowali nową technologię nanokapsułki wykorzystującą wirowanie, techniki koloidalne i mechaniczne płynne. „Te nowoczesne nanokapsułki powinny być szczególnie odpowiednie dla białek i innych wrażliwych biocząsteczek, które są podatne na degradację w istniejących technologiach kapsułkowania" — wyjaśnia koordynator projektu, dr Leneweit. Naukowcy użyli białek jako aktywnych składników farmaceutycznych w nanoemulsjach z fosfolipidami jako emulgatorami. Następnie zostały one odwirowane w celu wytworzenia asymetrycznych nanokapsułek za pomocą specjalistycznej techniki łączącej system optyczny in situ. Polidyspersyjność charakterystyczna dla wielkości, skuteczność kapsułkowania leków hydrofilowych i asymetria powłoki nanokapsułki spowodowały nieoczekiwane odkrycie. Konsorcjum odkryło, że gęstość i organizacja fosfolipidów w monowarstwach lub wielowarstwach zależą od oddziaływania pomiędzy wodą a stosowanym rozpuszczalnikiem organicznym. Nowoodkryty sposób oddziaływania może odgrywać istotną rolę w transporcie tłuszczu we krwi i wczesnych stadiach miażdżycy tętnic, zgodnie z publikacją w czasopiśmie badawczym „Langmuir”. Biorąc pod uwagę zdolność liposomów do aktywacji komplementarności, badacze testowali immunogenność pustych nanokapsułek liposomowych in vitro i in vivo, oraz zbadali mechanizm reaktywności immunologicznej. Aby zminimalizować atak immunologiczny przez komplementarność, koagulację i układy fagocytarne, a także by przedłużyć cyrkulację w krwi, nanokapsułki powleczono heparyną, powłoką polimerową występującą naturalnie w ludzkim ciele. Biodegradowalna i nieimmunogenna powłoka zapobiega przyspieszeniu klirensu w krwi podczas wielokrotnego podawania nanokapsułek. Nowatorski system ochronny okazał się stabilny w buforze, osoczu i całej krwi ludzkiej. Nanokapsułki liposomowe powlekane polimerem badano także względem nanokapsułek niepowlekanych pod kątem immunogenności in vivo. Rozkład i dystrybucję leków przebadano na różnych rodzajach myszy, jedną także pod kątem raka. Wyniki wykazały nowy mechanizm uzupełniający klirens dla niezabezpieczonych nanokapsułek, podkreślając znaczenie naturalnych polimerów dla nadawania oporności immunologicznej. Skala przemysłowa W podejściu DECENT AID osiągnięto wydajność kapsułkowania wynoszącą do 95% i asymetrię dwuwarstwową do 82%. „Nasze wyniki dają perspektywę rozwoju w skali przemysłowej i opracowanie technologii kapsułkowania wrażliwych aktywnych składników farmaceutycznych w nanokapsułki w niezmiennej jakości", komentuje dr Leneweit. Konsorcjum planuje ustanowić procedury ciągłego działania urządzeń wirujących w celu umożliwienia produkcji przemysłowej nanokapsułek. Asymetryczne nanokapsułki i system ochrony polimerowej DECENT AID z powodzeniem uzupełniły lukę w dziedzinie podawania leków. Właściwości nanokapsułek sprawiają, że są one idealne dla wrażliwych aktywnych składników farmaceutycznych, takich jak te stosowane w leczeniu raka.
Słowa kluczowe
Liposom, dostarczanie leków, nanokapsułki, DECENT AID, uzupełnienie
