使用纳米技术研究开发一个更好的IBD治疗方法

在美国超过100万名成人和儿童患有炎症性肠病(IBD),症状如腹痛、消化问题,减肥和疲劳是一个不舒服的生活方式,即使治疗。炎症性肠病(两个条件,克罗恩病和溃疡性结肠炎),表现为胃肠道的慢性炎症。炎症性肠病的确切原因尚不清楚,但从有缺陷的免疫系统疾病的结果。一个运转正常的免疫系统来保护机体攻击外国生物,如病毒和细菌。然而,在炎症性肠病,免疫系统不正确应对环境诱因,导致胃肠道炎症。遗传学似乎也扮演一个角色在炎症性肠病,根据疾病控制和预防中心。随着疾病的疼痛和不适,IBD患者也在患结直肠癌的风险。

迪迪埃·梅林,著名大学教授在生物医学科学研究所一直在研究IBD 25年了。他的研究重点是缓解这些病人。

“不幸的是,炎症性肠病没有治愈和可用的治疗并不总是有效的,”他说。

最初的治疗未能超过三分之一的IBD患者和60%的人对治疗失去响应。诊断后一年,只有20%的患者在缓解期,和许多难以应对他们的疾病。

即使药物治疗工作,患者会出现副作用,包括头痛、腹部疼痛、腹泻、恶心和呕吐。这些影响是很常见的,因为药物是系统管理,这意味着药物静脉注射和穿过整个身体的血液。尽管这对发炎组织产生预期的效果,这也会导致不良的副作用。系统性治疗对患者也可以耗时且不方便,不能在家服用的药物,但必须安排预约门诊。

“对IBD,真正需要的两件事,一个更好的交付系统和一个更好的药物,”梅林说。

一种新方法,采用纳米

当谈到改善病人的生活质量,新的医学突破交付过程可以非常meaningful-sometimes甚至比一个新的治疗或药物。梅林发展智能药物输送平台使用纳米技术,治疗炎症性肠病和结肠直肠癌的一个分支技术,操纵物质在原子,分子和超分子尺度。

与纳米技术,可以调整材料的结构在非常小的尺度上实现特定属性。纳米材料在医学上最具吸引力的应用之一是作为药物或疫苗交付系统。mRNA-based疫苗来防止COVID-19的发展标志着该领域的一个里程碑。信使核糖核酸(mRNA)是微妙的,艰巨的任务交付它安全地进入细胞。为了解决这个挑战,疫苗使用脂质纳米粒(lnp)作为壳保护mRNA和帮助运送到细胞,用于制造的蛋白质,进而帮助我们的免疫系统产生抗体。

这种疫苗接种策略无疑会应用在与其他病毒,如流感、梅林说,lnp最终可能含有多个mrna同时防止由多个病原体的感染。

这个定制的策略也可以减少日常与一个有效的治疗相关副作用。例如,目前化疗技术(即交付。静脉注射)涉及系统性管理高浓度的药物,然后传播到全身,在杀伤肿瘤细胞的同时也损害健康的细胞。使用纳米技术,航天飞机有可能直接向肿瘤化学治疗剂,减少所需的用量和减少暴露于身体的其他部位。

“以这种方式使用纳米技术的好处是,它允许您以微弱优势目标药物到特定的网站,”梅林说。

Merlin的新方法治疗炎症性肠病,纳米颗粒将装载的药物将被释放的炎症。例如,溃疡性结肠炎患者可以服用含有纳米粒子,通过胃小肠之前在结肠释放药物,也被称为大肠。克罗恩病更为复杂,因为它会影响整个胃肠道。如果克罗恩病影响小肠,纳米颗粒必须工程停止。

“针对大肠总是更容易,因为它是在路的尽头,”梅林说。“小肠是棘手的。我们必须找到一种方式,以确保这纳米颗粒会附着在组织和交付的药物。”

帮助监测治疗的成功,这种药物可以加上一个标记,让临床医生看到体内的纳米颗粒的确切位置和药物是否转达了网站。

纳米技术交付平台可以用于治疗许多疾病,包括癌症,甚至恢复一个健康的肠道微生物群。肠道的细菌组成的变化可以引起疾病,包括炎症性肠病,所以以这种方式使用纳米技术可以提供一种新的治疗策略。

在他的最新研究,发表在《华尔街日报》制药学2021年8月,梅林发现orally-delivered药物封装在nanolipids是针对的有效方法大肠因此导致小鼠的肠道微生物群组成的变化。这反过来修改肠道微生物群如何运行,表明该药物可以治疗溃疡性结肠炎的一种强大的工具。

梅林在胃肠病学领域的研究很容易被识别,跨学科合作,他说一直是他成功的关键。这是一个原因他于2011年来到乔治亚州。

“纳米技术要求多学科专业知识,”梅林说。“在乔治亚州,很容易找到合作者在化学和物理等重要领域。这对我来说是非常重要的去大学获得潜在的更大的协作。”

梅林也是一个高级研究职业VA医学中心的科学家,他可以定期会见胃肠病学医生是治疗IBD患者。退伍军人在一个更高的患炎症性肠病的风险结肠直肠癌比平民,可能是因为他们在战争期间暴露在化学物质,引发消化问题的发展。

“接触GI医生对我来说是非常重要的实现一些临床转化研究,”梅林说。“我们已经取得了进展,希望我们能够有正确的载波与正确的药物被送到正确的地方。”