突破性技术!下一代药物临床实践的敲门砖

来源: 生物通 / 作者: 伍松 / 时间: 2020-07-22
3

莫斯科物理科技研究所带来了一项突破性技术,解决了阻碍新型药物临床实践几十年的关键问题,这项发表在《Nature Biomedical Engineering》上的解决方案可以延长几乎任何纳米药物在血液循环中的寿命,提高其治疗效率。

150 多年多去了,医药化学的发展仍然倾向于执行一个简单的功能:激活或停用某个受体。

20 世纪 70 年代以来,世界许多实验室纷纷开始寻找下一代药物,即具有实施多种复杂功能的药物。例如,通过一系列生化信号智能识别癌细胞,向医生发出肿瘤位置信号,然后再通过毒素和加热摧毁所有恶性细胞。

而一个分子往往不能完成所有这些功能,那必须使用更大的超大分子结构或纳米颗粒。

到目前为止,治疗性纳米材料虽然种类繁多,但其主要问题是人体具备消灭纳米级外来物质的能力,从病毒到烟雾颗粒都是我们的免疫系统消灭的对象。当以合理剂量给药后,免疫系统只需几分钟甚至几秒钟就能将大部分人造纳米颗粒从血液中清除…… 这意味着,无论药物多复杂,大部分剂量不会有机会接触它们真正的目标,反而以毒性的方式影响健康组织。

俄罗斯 MIPT 纳米生物技术实验室负责人 Maxim Nikitin 的团队在最近的论文中提出了一种突破性通用技术,可以显著延长各种纳米制剂在血液中的寿命,而无需对其加以修改。

这项技术的基础是欺骗免疫系统忙于清除老化的 “过期” 红细胞,从而放过治疗性纳米颗粒。以最温和的方式分散免疫系统注意力,而不是通过人工物质。

研究人员给小鼠注射红细胞特异性抗体,本例中是 RBCs,小计量抗体(每公斤体重 1.25 毫克)被证明是非常有效的,可以将纳米颗粒的血液循环时间延长数十倍(由 3-5 分钟增加到 1 小时以上),这种依赖机体固有平衡的方法非常温和,小鼠红细胞水平只下降了 5%,比贫血的标准仅低两倍。

这种方法被称为单核吞噬细胞系统的 “细胞阻断(cytoblockade)”,普遍适用于所有纳米颗粒,能显著延长直径 8 纳米至 100 纳米和更大尺寸纳米颗粒的流通时间。而且,细胞阻断不会损害抵御血液中细菌的能力。

在没有细胞阻断剂的情况下,清除速度太快不能与靶细胞结合,但在细胞阻断后,这些药物明显表现出极高的靶向效率,与体外实验结果相当。这凸显了新技术的巨大潜力。

研究小组继续在癌症治疗中证明了他们技术的适用性,细胞阻断技术使磁性纳米颗粒的效率提高了 23 倍。对包括黑色素瘤和乳腺癌在内的五种不同性质的肿瘤显示了改进的磁传递。

作者指出,纳米颗粒性能的提高和血液循环时间的延长密切相关。这种相关性可以通过小组开发的一种高灵敏度的磁粉定量方法来建立。它能帮助医生以无创的方式检测血液中微粒清除的动力学,也就是,无需抽血。

这项新技术具备转化临床潜力,在此之前抗 D 抗体与 RhD 阳性红细胞结合早已被批准用于治疗免疫性血小板减少症和预防 Rh 溶血病。也就是说,在不久的将来,使用这些已批准药物就可以开始在人体内对这项新技术进行评估了。

从此以后,材料科学中最先进的新型生物医学纳米材料不再是纸上谈判,它们可以被瞬间引入体内生命科学研究,并迅速完善应用于临床了。

原文检索:Enhancement of the blood-circulation time and performance of nanomedicines via the forced clearance of erythrocytes

声明:本网所有文章(包括图片和音视频资料)系出于传递更多信息之目的,且明确注明来源和作者,不希望被转载的媒体或个人可与我们联系(edit@bio360.net ),我们将立即进行删除处理。所有文章仅代表作者观点,不代表本站立场。