Bisfosfonaten (BP)-medicijnen zijn een gebruikelijke behandelingsstrategie om calciumgerelateerde stofwisselingsstoornissen te bestrijden, waarvan osteoporose de meest bekende is. Deze medicijnen bieden verschillende voordelen, maar worden geplaagd door bijwerkingen. Eén manier om deze te beperken is het gebruik van systemen voor gecontroleerde afgifte en vrijgave.

In een nieuw gezamenlijk artikel presenteerden wetenschappers van de Universiteit van Kreta en de Universiteit van Oost-Finland de gecontroleerde afgifteprofielen van 15 bisfosfonaten, samen met kinetische en toxicologische gegevens.

Er werd vastgesteld dat de identiteit van elk medicijn en zijn structurele kenmerken in vaste toestand het gecontroleerde afgifteprofiel in gesimuleerd maagsap dicteren. Op basis van de resultaten kan het mogelijk zijn veiliger bisfosfonaten te ontwerpen die geen bijwerkingen hebben. De resultaten zijn gepubliceerd in ACS Applied Biomaterials .

In 2005 ontmoetten senior onderzoeker Petri Turhanen van de UEF School of Pharmacy en professor Konstantinos Demadis van de UoC Department of Chemistry elkaar voor het eerst via professor Jouko Vepsäläinen. Professor Demadis had een onderzoeksidee gerelateerd aan fosfocitraat (PC).

PC is een belangrijk biomolecuul dat wordt aangetroffen in zoogdiercellen, maar in die tijd waren de chemische synthesemethoden ervan zeer beperkt. Het idee van een nieuwe methodologie voor de synthese van PC werd in gang gezet, en twee jaar later werd een nieuwe methode voor de synthese van PC gematerialiseerd en gepubliceerd.

Later richtte de samenwerking zich op het gebied van de BP-chemie. "Hier in Kuopio hebben we een zeer sterke expertise op het gebied van de synthese van diverse soorten BP's en derivaten, terwijl professor Demadis en zijn groep experts zijn op het gebied van Crystal Engineering, MOF-ontwerp, synthese en karakterisering. Het idee van professor Demadis was om geschikte platforms voor medicijnafgifte te ontwerpen en te fabriceren die kenmerken van gecontroleerde afgifte van BP kunnen demonstreren, waardoor de bijwerkingen van BP's worden verlicht", zegt Turhanen.

Dergelijke systemen werden werkelijkheid en concentreerden zich op medicijngastheren zoals silicagels, laponietgels en, belangrijker nog, coördinatiepolymeren (met biocompatibele metalen), waarbij het BP-medicijn een integraal onderdeel van hun structuur is.

De eerste gezamenlijke publicatie over de gecontroleerde afgifte van BP’s uit silicagels verscheen in 2017 en was de start voor een intensievere en creatievere samenwerking. Bovendien heeft de samenwerking tot gezamenlijke publicaties geleid tot twee Ph.D. Onder andere scripties en zes masterscripties.

Internationale samenwerkingen zijn erg belangrijk voor de vooruitgang van de wetenschap, maar een dergelijke langdurige en productieve samenwerking is zeldzaam. Volgens de onderzoekers volgen er nog meer gezamenlijke papers.

Meer informatie: Maria Vassaki et al, Structurele diversiteit in antiosteolytische bisfosfonaten:ontcijfering van structuur-activiteitstrends in verschijnselen met ultralange gecontroleerde afgifte, ACS Applied Bio Materials (2023). DOI:10.1021/acsabm.3c00770

Aangeboden door Universiteit van Oost-Finland