Science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Een nieuwe behandeling voor een hartinfarct maakt gebruik van nanoblaasjes om de immuunrespons te moduleren

Schematische weergave van de behandeling van myocardiaal ischemie-reperfusie (IR) letsel met de gerichte toediening van ApoNV-DC's. Credit:Korea Instituut voor Wetenschap en Technologie

Een hartinfarct, de belangrijkste oorzaak van plotselinge dood bij volwassenen en de tweede doodsoorzaak in Korea, is een dodelijke ziekte met een aanvankelijk sterftecijfer van 30%, en ongeveer 5% tot 10% van de patiënten sterft, zelfs als ze worden vervoerd naar een medisch centrum voor behandeling.



Het aantal patiënten met een hartinfarct in Korea is sterk gestegen, van 99.647 in 2017 naar 126.342 in 2021, een stijging van 26,8% in vijf jaar. Tot nu toe waren medicijntoediening, percutane angioplastie en arteriële bypass-chirurgie standaardbehandelingen, maar deze zijn moeilijk toe te passen in ernstige gevallen en reageren niet allemaal op deze behandelingen.

Dr. Yoon Ki Joung en Dr. Juro Lee van het Biomaterials Research Center van het Korea Institute of Science and Technology (KIST), samen met Prof. Hun-Jun Park en Dr. Bong-Woo Park van het Katholieke Universiteit van Korea College of De geneeskunde heeft een nieuwe behandeling voor een hartinfarct ontwikkeld waarbij gebruik wordt gemaakt van nanoblaasjes afgeleid van fibroblasten met geïnduceerde apoptose om de immuunrespons te moduleren. Hun resultaten zijn gepubliceerd in het juninummer van Advanced Functional Materials.

Een myocardinfarct is een ischemische hartziekte waarbij de kransslagaders – de bloedvaten die het hart van bloed voorzien – vernauwd of geblokkeerd raken, wat resulteert in onvoldoende bloedtoevoer naar de hartspier, wat een tekort aan voedingsstoffen en zuurstof in het myocardium veroorzaakt, wat leidt tot hartinfarct. slechte hartfunctie.

Effect op het levensvatbare myocardium en het fibrosegebied 4 weken na de behandeling. Credit:Korea Instituut voor Wetenschap en Technologie

Volgens het marktonderzoeksbureau Technavio zal de mondiale markt voor therapieën voor hartinfarcten in 2026 naar verwachting 2,02 miljard dollar bedragen, bij een CAGR van 4,7%. De afgelopen jaren zijn van stamcellen afkomstige nanoblaasjes, zoals exosomen, gebruikt om een ​​hartinfarct te behandelen door de ontstekingsreactie te moduleren, maar stamcellen zijn moeilijk in grote hoeveelheden te produceren, waardoor hun economische levensvatbaarheid wordt beperkt.

Het onderzoeksteam identificeerde de mogelijkheid om een ​​ernstig hartinfarct te behandelen door de ontstekingsreactie in de hartspier te verminderen door middel van een nanomedicijn op basis van apoptotische cellen, dit zijn cellen die zelfmoord plegen als gevolg van biochemische veranderingen daarin. Deze respons werd bereikt door peptiden die specifiek zijn voor de plaats van ischemisch myocardinfarct en stoffen die specifiek zijn voor fagocytose van macrofagen aan het oppervlak van fibroblasten te hechten. Daartoe heeft het team ontstekingsremmende nanoblaasjes ontwikkeld die specifiek kunnen worden afgeleverd bij macrofagen op de plaats van een hartinfarct.

Preventie van verslechtering van de hartfunctie 4 weken na de ApoNV-DCs-injectie. Credit:Korea Instituut voor Wetenschap en Technologie

In dierstudies ontdekten de onderzoekers dat intraveneus geïnjecteerde nanoblaasjes effectief werden afgeleverd op de plaats van het hartinfarct bij ratten en specifiek werden gerekruteerd naar macrofagen. Als resultaat hiervan nam de ejectiefractie van de linkerventrikel, een indicator van de contractiele kracht van de linkerventrikel, gedurende vier weken ruim 1,5 maal toe vergeleken met de controlegroep. Bovendien verbeterden de effecten van het verminderen van ontstekingen en fibrose en het verhogen van het behoud van bloedvaten de overleving van hartspiercellen, wat resulteerde in een verbetering van de hartfunctie.

"Dit is de eerste studie waarin nanoblaasjes worden gebruikt die zijn geproduceerd uit door apoptose geïnduceerde cellen om een ​​hartinfarct te behandelen, en het heeft het voordeel dat ze in massa kunnen worden geproduceerd omdat er andere cellen worden gebruikt in plaats van stamcellen", aldus dr. Yoon Ki Joung. . "In de toekomst zijn we van plan een onderzoek uit te voeren om de effectiviteit en veiligheid van de behandeling te verifiëren, inclusief klinische onderzoeken, door middel van onderzoek in samenwerking met de Medical School van de Katholieke Universiteit van Korea en biobedrijven."

Meer informatie: Ju-Ro Lee et al., Gerichte toediening van uit apoptotische cellen afkomstige nanoblaasjes voorkomt hartremodellering en verzwakt verergering van de hartfunctie, Geavanceerde functionele materialen (2023). DOI:10.1002/adfm.202210864

Journaalinformatie: Geavanceerde functionele materialen

Geleverd door de National Research Council of Science &Technology




Meer >

Meer >

Hoofdlijnen

  1. Hoe beïnvloedt overblijvende graslandbedekking de overleving van eendennest?
  2. Het weer in november is een lastige tijd voor schildpadden
  3. Onderzoekers vinden hoge concentraties D-aminozuren en D-lactaat in estuariene polychaeten
  4. Wat zijn de chemische zintuigen?
  5. Wat doet ADP in de biologie?
  6. Hoe de zwarte rat Europa koloniseerde in de Romeinse en middeleeuwse periode
  7. Microben die gaatjes veroorzaken, kunnen superorganismen vormen die kunnen kruipen en zich op de tanden kunnen verspreiden
  8. Een nieuwe ontdekking toont aan dat grote bloeiende planten 150 miljoen jaar ouder zijn dan eerder werd gedacht
  9. De temperatuur in cellen meten

Wetenschap