Opiaatmisbruik is een belangrijke risicofactor voor hiv-infectie, en in combinatie kunnen ze een verwoestend effect hebben op de hersenen. Wetenschappers van het FIU Herbert Wertheim College of Medicine (HWCOM) bestuderen nieuwe therapieën die hiv-infectie kunnen kortsluiten en de schadelijke effecten van opiaatverslaving op het centrale zenuwstelsel kunnen verminderen.

De ambitieuze vijfjarige studie van 3,5 miljoen dollar, gefinancierd door de National Institutes for Health is nu aan de gang en zal worden afgerond in 7 2021. Onderzoekers hopen dat het werk zal leiden tot een multifunctioneel platform voor geneesmiddelen die gericht zijn op een verscheidenheid aan andere moeilijk te behandelen ziekten zoals amyotrofische laterale sclerose (ALS) , Alzheimer, Ziekte van Parkinson en Huntington.

Het Instituut voor Neuro-Immune Farmacologie bij HWCOM, onder leiding van voorzitter en associate decaan van de afdeling Immunologie Madhavan Nair, werkt samen met Kamel Khalili, voorzitter van de afdeling Neurowetenschappen aan de Temple University, en het Comprehensive NeuroAIDS Center aan de Lewis Katz School van Temple University over een nieuwe studie die Khalil's strategie voor het bewerken van genen met behulp van nanotechnologie zal combineren met het werk van Nair om opiaatgebruikers met hiv te helpen.

Ondanks aanzienlijke vooruitgang in antiretrovirale therapie (ART), die wordt gebruikt voor de behandeling van hiv-patiënten, ART kan na systemische toediening niet door de bloed-hersenbarrière (BBB) ​​dringen. In aanvulling, de eliminatie van HIV uit het centrale zenuwstelsel en perifere reservoirs blijft een uitdaging vanwege het vermogen van het HIV-genoom om zichzelf te integreren in het gastheergenoom.

Maar vooruitgang in nanotechnologie heeft de mogelijkheden uitgebreid voor nieuwe medicijnafgiftesystemen die de BBB kunnen oversteken om HIV in de hersenen te herkennen en uit te roeien. Nair en andere wetenschappers van het Institute of Neuro-Immune Pharmacology van HWCOM hebben nanotechnologie gecombineerd met magneto-elektronanodeeltjes (MENP's) als extern door het veld geactiveerde/gecontroleerde medicijndragers die het unieke vermogen bieden van lage energie en dissipatievrije on-demand medicijnafgifte over de hele wereld. bb.

Nair's MENP-medicijn-gebaseerde leveringssysteem is nu de basis voor de samenwerking met Khalili, die het Cas9/gRNA-systeem heeft ontwikkeld; een hulpmiddel voor genetische manipulatie dat veelbelovend is gebleken bij het vinden en vernietigen van kopieën van HIV die zich in het genoom van de gastheer hebben gegraven.

Het partnerschap zal Cas9/gRNA gebruiken om volledige geïntegreerde kopieën van het HIV-genoom van het gastheerchromosoom te elimineren met het op geneesmiddelen gebaseerde MENP-afgiftesysteem.

"Dit is de eerste keer dat we medicijnen naar de hersenen sturen die latente HIV elimineren en een morfine-antagonist (methylnaltrexon) op een niet-invasieve manier over de BBB afleveren om neuronen te beschermen tegen door morfine geïnduceerde neurodegeneratieve effecten, " zegt Nair. MENP is niet-invasief en snelwerkend, en deze nieuw gecreëerde multidisciplinaire aanpak zal ook ongekende 3D-diagnostische weergaven introduceren en het mogelijk maken om de nanodeeltjes van de hersenen naar de periferie te verwijderen door omgekeerde externe magnetische kracht zodra de lading is afgeleverd.