Science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Levergericht medicijn toegediend via nanogel-drager keert zwaarlijvigheid om en verlaagt cholesterol bij muizen

Pogingen om deze bevindingen naar mensen te vertalen worden nagestreefd door een startend bedrijf Cyta Therapeutics, dat werd opgericht bij het UMass Institute for Applied Life Sciences (IALS) op basis van de nanogeltechnologieën uit het Thayumanavan-laboratorium. Eind juli won Cyta Therapeutics de Judges' Choice Best Startup op de 16e jaarlijkse Massachusetts Life Sciences Innovation (MALSI) Day in Boston.

"Er moet nog een aanzienlijke hoeveelheid ontwikkelingswerk worden verricht tussen muizen en mensen", zegt Thayumanavan, "maar we hopen dat het uiteindelijk een medicijn zal worden."

Senior auteur Thayumanavan, directeur van het Center for Bioactive Delivery bij IALS, legt de bevindingen van zijn team uit in een artikel dat dinsdag 29 augustus is gepubliceerd in de PNAS Nexus . Ruiling Wu, doet onderzoek voor haar Ph.D. in de scheikunde in het laboratorium van Thayumanavan en bij het Center for Bioactive Delivery, is de hoofdauteur van het artikel. Wu is onlangs afgestudeerd en werkt nu voor een farmaceutisch bedrijf in Boston.

Een van de belangrijkste doelstellingen van het centrum is uitzoeken hoe het juiste medicijn op de juiste plaats in het lichaam kan worden gebracht door nieuwe leveringsplatforms te creëren voor kleine en grote moleculen.

Thyromimetica, of geneesmiddelen die synthetisch schildklierhormoon nabootsen, worden beschouwd als een mogelijke manier om het probleem van obesitas, diabetes type 2, hoog cholesterol, metabole dysfunctie-geassocieerde steatohepatitis (MASH) en andere metabolische aandoeningen aan te pakken. Gerichte therapie is echter cruciaal. Thayumanavan en zijn team hebben naar zo'n thyromimetisch middel gekeken.

"We realiseerden ons dat we dit medicijn selectief aan de lever moesten afleveren, omdat het complicaties zou kunnen veroorzaken als het naar andere plaatsen zou gaan", zegt hij. Naast de bijwerkingen werd verwacht dat het systemisch innemen van het medicijn de effectiviteit ervan zou verminderen, wat in het onderzoek werd bevestigd.

Thayumanavan en team voedden een groep muizen gedurende 10 weken een dieet met veel vet, veel suiker en een hoog cholesterolgehalte, waardoor hun gewicht verdubbelde. Een controlegroep muizen kreeg een gezond dieet.

"We hebben een heel eenvoudige aanpak bedacht, waarbij we gebruik maakten van onze unieke uitvinding:nanogels die we selectief op verschillende doelen kunnen richten, die we IntelliGels noemen", zegt Thayumanavan. "Ze zijn op maat ontworpen voor de levering van hepatocyten in de lever."

De zwaarlijvige muizen kregen het medicijn dagelijks toegediend, verpakt in de nanogel en toegediend aan de muizen via intraperitoneale (IP) injectie.

Zodra de nanogeldrager zich in de hepatocytcellen bevindt, breekt glutathion in de cellen de bindingen in de nanogel af, waardoor het medicijn vrijkomt. Het medicijn activeert vervolgens de bèta-receptor van het schildklierhormoon, wat leidt tot systemische lipidenverlaging, verhoogde galzuursynthese en vetoxidatie.

Na vijf weken behandeling keerden de muizen terug naar een normaal gewicht, zelfs terwijl hun vetrijke dieet doorging. De muizen zagen ook hun cholesterolgehalte dalen en hun leverontsteking verdwijnen.

"We wilden heel graag weten welke factoren hierdoor werden beïnvloed", zegt Thayumanavan. "We ontdekten dat we de omgekeerde cholesteroltransportroute activeren, die het cholesterol verlaagt. We geloven dat activering van vetoxidatie en een verhoging van de stofwisseling het gewichtsverlies veroorzaken, maar er moet meer werk worden gedaan om dat punt te bewijzen. "

Nu het mechanisme beter wordt begrepen, zo merkt het artikel op, "openen de in medicijnen ingekapselde nanogels de mogelijkheid voor door nanodeeltjes gemedieerde farmaceutische strategieën voor andere leverziekten."

Meer informatie: Ruiling Wu et al., Het verlenen van leverselectiviteit aan een thyromimetisch middel met behulp van een nieuw nanodeeltje verhoogt de therapeutische werkzaamheid in een door voeding geïnduceerd obesitasdiermodel, PNAS Nexus (2023). DOI:10.1093/pnasnexus/pgad252

Journaalinformatie: PNAS Nexus

Aangeboden door Universiteit van Massachusetts Amherst




Meer >

Meer >

Hoofdlijnen

  1. Vrouwelijke mangoesten helpen hun pups door rivalen te verdrijven
  2. Let deze zomer op vossestaartzaaddozen die uw huisdier kunnen schaden
  3. Hoe krijgen mensen stikstof in hun lichaam?
  4. Onderzoek heroverweegt het evolutionaire belang van variabiliteit in een populatie
  5. Kunstmatig leven
  6. Wat is een endotherme reactie?
  7. Een Chromosome-diagram interpreteren
  8. Wat is de basis voor uitzonderingen op het Aufbau-principe?
  9. Waarom je meer sympathie zou moeten hebben voor zeemeeuwen en hoe je kunt voorkomen dat ze je fiches stelen

Wetenschap