Een onderzoeksteam van de Universiteit van Wenen heeft, in samenwerking met de Constructor Universiteit in Bremen, aangetoond dat polyoxometalaten (POM's) biologisch relevante lading door biologische membranen kunnen transporteren. Het onderzoek is onlangs gepubliceerd in Advanced Materials . Het zal POM's helpen positioneren als componenten van medicijnen van de volgende generatie, wat een revolutie teweegbrengt op het gebied van medicijnafgifte.

De therapeutische effectiviteit van een medicijn hangt af van de vraag of het de doelcellen in het lichaam bereikt en geen of minimale bijwerkingen veroorzaakt. Een bijzondere uitdaging voor veel potentiële geneesmiddelen – vooral voor wateroplosbare bioactieve moleculen – is de passage door biologische membranen om vervolgens de specifieke doelen van het therapeutische middel in de cellen zelf te bereiken.

Het feit dat een klasse stoffen zoals POM’s, naast hun reeds bekende potentieel in de bestrijding van tumoren, bacteriën en virussen, ook kan fungeren als ‘medicijntransporteurs’ is een nieuwe ontdekking – en biedt een veelbelovende oplossing voor deze al lang bestaande uitdaging. van het overwinnen van membranen.

Succesvolle passage

Polyoxometalaten vormen een bijzondere chemische groep stoffen:ze bestaan ​​uit zuurstofhoudende anionen die meerdere metaalionen bevatten. Deze POM's staan ​​bekend om hun buitengewone chemische eigenschap van superchaotropie:de inherente neiging van grote anionen met gedelokaliseerde lading om te interageren met hydrofobe materie.

Annette Rompel van het Instituut voor Biofysische Chemie van de Faculteit Scheikunde legt uit. "In onze experimenten hebben we zowel op modelmembranen als op levende cellen kunnen aantonen dat bepaalde gemengde metaal-POM's effectieve transporters kunnen zijn voor verschillende actieve ingrediënten. POM's hebben voldoende stabiliteit en kunnen ondoordringbare, hydrofiele en kationische peptiden (eiwitten) transporteren. door de membranen."

Het overwinnen van de membraanhindernis is van cruciaal belang voor het verbeteren van de nauwkeurigheid en efficiëntie van de behandeling door een verbeterde cellulaire opname, wat resulteert in minder bijwerkingen en betere resultaten voor patiënten.

Veelbelovende vooruitzichten

Nadiia Gumerova, hoofdauteur van de studie en senior anorganische wetenschapper aan het Instituut voor Biofysische Chemie van de Universiteit van Wenen, is overtuigd van de mogelijkheden die POM's bieden als transportmoleculen. "POM's zijn een veelbelovende klasse van stoffen in de geneeskunde vanwege hun enorme structurele diversiteit. Met ons verdere onderzoek zullen we nieuwe wegen kunnen inslaan op het gebied van de toediening van medicijnen en nieuwe horizonten kunnen openen in de farmaceutische industrie."

Deze nieuwe technologie zorgt nu al voor opschudding in de wetenschappelijke gemeenschap – en het onderzoeksteam van de Universiteit van Wenen zal er alles aan blijven doen om de grenzen te verleggen van wat mogelijk is op het gebied van geneesmiddelenonderzoek.

Meer informatie: Andrea Barba-Bon et al., All-anorganische polyoxometalaten fungeren als superchaotrope membraandragers, Geavanceerde materialen (2023). DOI:10.1002/adma.202309219

Journaalinformatie: Geavanceerde materialen

Aangeboden door Universiteit van Wenen