Uus süsteem võimaldab kiiret reageerimist südamerabadel, piirab südame kahjustusi

Why we laugh | Sophie Scott (Aprill 2019).

Anonim

Põhja-Carolina osariigi ülikooli teadlased ja Chapel Hilli Põhja-Carolina ülikool on välja töötanud ravimite väljastamise süsteemi, mis võimaldab kiiret reageerimist südamelihasele ilma kirurgilise sekkumiseta. Laboratoorsete ja loomkatsete puhul osutus süsteem tõhusaks hüübide puhastamisel, pikemaajalise armistumise piiramisel südamekoes ja südame normaalse funktsiooni säilitamises.

"Meie lähenemisviis võimaldaks tervishoiuteenuste osutajatel hakata südameinfarkti ravima enne, kui patsient jõuab kirurgilise komplekti juurde ja loodetavasti parandab patsientide tulemusi, " ütleb Ashley Brown, töö autorile vastav autor ja ühine biomeditsiinitehnika programmi doktor (BME) NC riigis ja UNC. "Kuna meil on võimalik blokeerida, on meil võimalik kasutada võimasid ravimeid, mis võivad kujutada ohtu teistele kehaosadele, vähendades sihtimist soovimatute kahjurite ohtu."

Südame-rünnakud või müokardi infarkt tekivad siis, kui tromb või tromboos blokeerib veresooni südames. Südamelihase infarkti ravimiseks teevad arstid tihti operatsiooni kateetri sisestamiseks veresoonde, võimaldades neil füüsiliselt trombi lõhkuda või eemaldada. Kuid mitte kõigil patsientidel pole kiiret juurdepääsu kirurgilisele hooldusele.

Ja rohkem kahju võib tekkida ka pärast blokeeringu eemaldamist. Sellepärast, et värske veri tagasitumine kudedesse, mis oli blokeeritud, võib põhjustada enda kahjustuse, mida nimetatakse reperfusioonikahjustuseks. Reperfusioonikahjustus võib põhjustada armistumist, südamekoe karmistamist ja südame normaalse funktsionaalsuse piiramist.

Nende probleemide lahendamiseks on teadlased välja töötanud lahenduse, mis tugineb poorsel nanogeeli sfääril, läbimõõduga umbes 250 nanomeetrit, mis suunavad trombi ja pakuvad kahe ravimi kokteile: tPA ja Y-27632.

Trombide võib valmistada mitmesugustest ainetest, nagu trombotsüüdid või arterite naastud, kuid need kõik sisaldavad fibriniga seotud ainet. Niisiis, blokeeringute suunamiseks katab iga nanogel valkude, mis seonduvad spetsiifiliselt fibriiniga. Teisisõnu, kui nano-geelid jõuavad trombi, siis nad jäävad kinni.

TPA ja Y-27632 on kihilised nanosfääri sees, kusjuures tPA moodustab Y-27632 ümbritseva korpuse. Selle tulemusena levib tPA kõigepealt trombiplatsil, mis võimaldab tal oma tööd teha - see tähendab fibriini lagundamist ja hüübimist.

Kuna tPA vabaneb, kaob Y-27632 nanogel. Kuigi tPA sihib trombide ise, on Y-27632 eesmärk piirata reperfusioonikahjustusest põhjustatud kahju. See teeb seda, piirates rakkude jäikust piirkonnas, mis aitab kaasa armistumisele. See võimaldab neil rakkudel säilitada rohkem nende plastilisust, parandades nende võimet normaalselt töötada ja säilitada rohkem südamefunktsiooni.

In vitro katsetamisel leidsid teadlased, et sihtrühma tPA / Y-27632 kokteil lahustub mõne minuti jooksul hüübima. Kuigi seda on veel katsetes katsetatud, võib see töötada kiiremini kui kirurgilised sekkumised, mis vajavad aega patsiendi ettevalmistamiseks ja kateetri paigutamiseks.

Laboratoorsete rottidega katsetes leidsid teadlased, et nende meetodil on piiratud armistumine ja südamepuudulikkuse säilitamine pärast südamelihase infarkti paremini kui sihtgrupis tPA või Y-27632, ja palju parem kui kontrollgrupp, kus loomadel ei saadud mingit ravimit.

Konkreetselt oli sihtkokstiilile saanud loomadel vasaku vatsakese väljutusfraktsioon, mis mõõdab südame funktsionaalsust, ligikaudu 67% neli nädalat pärast südameinfarkti - mis on tervislik. TPA iseenesest oli ligikaudu 57 protsenti, mis on normaalse vahemiku madalal tasemel, samal ajal kui nii kontrollrühmad kui ka Y-27632 iseenesest 40-ndatel siirdusid. Sarnaselt saavutas kokkusobivus ka armkoe vähem kui 5% ulatuses kahjustatud piirkonda. TPA-l ja Y-27632-l oli armiliseks kude ligikaudu 7 protsendi ulatuses piirkonnas, kusjuures kontrollgrupp nägi rohkem kui 10 protsenti armistumist.

Veelgi enam, teadlased leidsid, et sihitud nanogeenide korral ei leitud teistes kudedes - näiteks kopsudes ja maksas - vähe neli geeni või neid ei leidu üldse, seda eriti võrreldes mittesihtotstarbeliste nanogeenide kasutamisega.

"See on meie tähelepanekute oluline osa, sest tPA ja Y-27632 võivad mõlemad kujutada endast ohtu, kui nad hakkavad tegutsema keha osadel väljaspool sihtpiirkonda, " ütleb Brown. "Näiteks võib tPA põhjustada verejooksu ja Y-27632 võib mõjutada paljusid kudesid, kus rakkude kokkutõmbumine on vajalik normaalseks funktsioneerimiseks."

Üheks eesmärgiks olevate nanogeenide eeliseks on see, et nende väikese suuruse tõttu võivad nad sihtida isegi neid veresooni, mis on kateetrite abil jõudmiseks liiga väikesed.

Teadlased märgivad ka, et see on prekliiniline uuring. Tööde järgmised sammud hõlmavad nanogeenide ohutuse täiendavat hindamist ja katsetamist suuremates loomamudelites.

"Kuigi me oleme veel selle tehnoloogia arendamise algetapis, teame, et on oluline tunnustada kuludega seotud küsimusi, " ütleb Brown. "Arvestades ravimi manustamissüsteemi keerukust, peaks see olema võrreldav või pisut kallim kui praegu kliinilises kasutuses olev rekombinantse valgu terapeutiline ravi, näiteks tPA iseenesest. Kuid kuna ravimid on suunatud, on annused tõenäoliselt väiksemad. See peaks aitama hoida kulusid võrreldav turul olemasolevate ravimitega. "

Trükis "Müokardi infarktsiooni isheemiliste ja fibrootiliste komplikatsioonide sihipärane ravi, kasutades dual-delivery microgel terapeutilist", avaldatakse ajakirjas ACS Nano.

menu
menu