Μαγνητικά Νανοσωματίδια Σταματούν Τα Ισχαιμικά Εγκεφαλικά Επεισόδια.
Ερμής Γεωργιάδης, Μοριακός Βιολόγος, (ermovirus@gmail.com)
Ερευνητές στο Houston Methodist ισχυρίζονται ότι ενσωματώνοντας φάρμακα σε μαγνητικά νανοσωματίδια και καμουφλάροντάς τα με βιοχημικό τρόπο μπορούν να καταστρέψουν θρομβώσεις 100 με 1.000 φορές γρηγορότερα σε σχέση με μία συχνά χρησιμοποιούμενη θρομβολυτική τεχνική.
Το εύρημα αυτό που αναφέρθηκε στο περιοδικό Advanced Functional Materials, βασίζεται σε πειράματα με μοντέλα βασισμένα σε θρόμβους αίματος από άνθρωπο και από ποντίκια. Εάν η μέθοδος μεταφοράς του φαρμάκου λειτουργεί το ίδιο καλά σε σχεδιασμένες κλινικές μελέτες σε ανθρώπους, θα μπορούσε να σημαίνει ένα μεγάλο βήμα μπροστά στην πρόληψη εγκεφαλικών επεισοδίων, καρδιακών ανακοπών, πνευμονικής εμβολής και άλλων καταστάσεων στις οποίες οι θρόμβοι, αν δεν λυθούν γρήγορα, μπορεί να προκαλέσουν σοβαρές βλάβες ή και θάνατο.
«Σχεδιάσαμε τα νανοσωματίδια έτσι ώστε να παγιδεύονται μόνα τους στην περιοχή του θρόμβου, το οποίο σημαίνει ότι μπορούν να αποδεσμεύσουν γρήγορα μία ποσότητα του κοινού αντιθρομβωτικού φαρμάκου tPA εκεί που υπάρχει η μεγαλύτερη ανάγκη», δήλωσε ο επικεφαλής της μελέτης Paolo Decuzzi και διευθυντής του Houston Methodist Research Institute Dept. Of Translational Imaging.
Η ομάδα του Decuzzi επικάλυψε νανοσωματίδια οξειδίου του σιδήρου με αλβουμίνη, μία πρωτεΐνη που απαντάται φυσιολογικά στο αίμα. Η αλβουμίνη προσφέρει ένα είδος καμουφλάζ, επιτρέποντας στα νανοσωματίδια να φτάσουν στο θρόμβο-στόχο πριν το ανοσοποιητικό σύστημα τα αναγνωρίσει ως εισβολείς και τους επιτεθεί. Το οξείδιο του σιδήρου επιλέχθηκε ως πυρήνας διότι οι ερευνητές σκοπεύουν να χρησιμοποιήσουν τα νανοσωματίδια σε μαγνητική τομογραφία, με απομακρυσμένη καθοδήγηση με εξωτερικά μαγνητικά πεδία και για να επιταχύνουν ακόμα περισσότερο τη θρομβόλυση με τοπική θέρμανση μέσω μαγνητισμού.
Το φάρμακο tPA το οποίο ενσωματώνεται στα νανοσωματίδια είναι θρομβολυτικό και χρησιμοποιείται κυρίως σε καταστάσεις έκτακτης ανάγκης ενώ είναι επικίνδυνο σε ασθενείς με τάση για αιμορραγία. Συνήθως το φάρμακο εγχύεται σε σημείο λίγο παραπάνω από το θρόμβο αλλά συνήθως το περισσότερο προσπερνά το θρόμβο και διαχέεται στην κυκλοφορία. Με τη χρήση των νανοσωματιδίων, το φάρμακο προστατεύεται από την άμυνα του οργανισμού και έχει μεγαλύτερο χρονικό περιθώριο να δράσει ενώ δεν είναι αναγκαία και η χορήγηση μεγάλης ποσότητας, κάτι το οποίο λιγοστεύει και την πιθανότητα αιμορραγίας.
Οι ερευνητές έλεγξαν την αποτελεσματικότητα των νανοσωματιδίων με tPA σε καλλιέργειες ιστού από άνθρωπο και σε σχέση με το δείγμα ελέγχου οι θρόμβοι διαλύθηκαν 100 φορές ταχύτερα. Όταν εγχύθηκε tPA σε θερμοκρασία 42oC (υψηλότερη από τη θερμοκρασία δωματίου που είναι η συνηθισμένη θερμοκρασία έγχυσης tPA) η αποδέσμευσή του πραγματοποιήθηκε ταχύτερα και αύξησε 1.000 φορές περισσότερο το ρυθμό θρομβόλυσης.
Ο FDA ενέκρινε ήδη τη χρήση του οξειδίου του σιδήρου ως παράγοντα αντίθεσης στις μαγνητικές τομογραφίες ενώ τα υπόλοιπα χαρακτηριστικά των νανοσωματιδίων είναι φυσικές ουσίες οι οποίες απαντώνται στο κυκλοφορικό σύστημα. Οι ερευνητές είναι αισιόδοξοι και σκοπεύουν να συνεχίσουν τις μελέτες και σε άλλα μοντέλα με ζώα με τελικό στόχο τις κλινικές δοκιμές σε ανθρώπους.
Πηγή
1. Houston Methodist. "Magnetic nanoparticles could stop blood clot-caused strokes." ScienceDaily. ScienceDaily, 23 February 2015.
2.Eszter Voros, Minjung Cho, Maricela Ramirez, Anna Lisa Palange, Enrica De Rosa, Jaehong Key, Zsolt Garami, Alan B. Lumsden, Paolo Decuzzi. TPA Immobilization on Iron Oxide Nanocubes and Localized Magnetic Hyperthermia Accelerate Blood Clot Lysis. Advanced Functional Materials, 2015; DOI: 10.1002/adfm.201404354