Krížový inštitucionálny výskumný tím vedený Lekárskou fakultou LKS, University of Hongkong (HkuMED), vyvinul novú nanomedicínu založenú na Cinnamaldehyde ako anti-inflačným činidlom využívaním Cinnamaldehyd, spoločného potravinového prísady.
Produgy tvorí nanočastice, ktoré dodávajú terapeutické látky presne na zapálené miesta a ponúkajú roztok na liečbu zápalových chorôb, ako je reumatoidná artritída (RA). Tento inovatívny vynález získal „zlatú medailu“ na medzinárodnej výstave Ženevských vynálezov.
Výskumné zistenia boli uverejnené v Advanced Healthcare Materials a na základe tejto práce bola podaná patentová aplikácia.
Zápal je biologický mechanizmus sebavedomia na ochranu ľudského tela pred zranením a infekciou spôsobeným škodlivými stimulmi. Všeobecne môže zápalová reakcia pomôcť telu pri sebaobrane a oprave. Dysregulované zápalové reakcie však môžu viesť k rozvoju rôznych zápalových chorôb, ako je RA a zápalové ochorenie čriev.
Primárna príčina týchto podmienok zahŕňa uvoľnenie endotelových spojení, ktoré umožňuje nábor a infiltráciu zápalových buniek do zapáleného tkaniva. Následne aktivované zápalové bunky podporujú nadmernú produkciu rôznych prozápalových cytokínov, ktoré sú zodpovedné za iniciáciu a progresiu zápalových lézií.
Preto je potlačenie nadmerných prozápalových cytokínov nevyhnutné pre prevenciu, zmiernenie a liečbu rôznych zápalových chorôb.
RA je bežná chronická zápalová porucha spôsobená dysregulovanou imunitnou reakciou, ktorá ovplyvňuje 0. 5–1% svetovej populácie. Podľa Hongkongovej artritídy a Rheumatizmu Foundation Limited je RA v Hongkongu prevládajúce reumatologické ochorenie a pacienti s RA bežne vyskytujú rôzne bolesti kĺbov, nepretržitú eróziu kostí a deformitu v ich telách.
Ako choroba postupuje, zhoršenie kĺbov výrazne zhoršuje ich schopnosť fungovať, čo spôsobuje ireverzibilné poškodenie ich zdravia a kvality života.
Súčasné liečebné stratégie zápalových chorôb zahŕňajú predovšetkým použitie protizápalových liekov vrátane nesteroidných protizápalových liekov, steroidov a biologických látok.
V závažných prípadoch môže byť chirurgický zákrok potrebný ako doplnková terapia. Napriek pozoruhodnému pokroku v protizápalovaní a úľave od klinických symptómov bol súčasný liečebný prístup obmedzený nedostatočnou terapeutickou účinnosťou a nepriaznivými systémovými nepriaznivými účinkami v dôsledku nedostatku schopnosti zamerania, zlej stability a nízkej rozpustnosti vo vode. Ošetrenie zápalových chorôb preto zostáva významnou výzvou.
Výskumný tím vyvinul nový proliečikový nanosystém s použitím potravinového aditívneho aditívneho cinnamaldehydu schváleného FDA na liečbu zápalových chorôb. Prostredníctvom chemickej modifikácie výskumný tím transformoval cinnamaldehyd na reaktívny polymérny proliečok reagujúci na kyslík reagujúci na druhy kyslíka, ktorý sa môže samostatne zostaviť na nanočastice.
V experimentoch na dvoch myšacích modeloch s RA a ulceróznou kolitídou vedci zistili, že tieto nanočastice sa účinne nahromadili na zapálených miestach myší intravenóznou injekciou.
Akumulované nanočastice uvoľnili cinnamaldehyd v reakcii na vysoké koncentrácie reaktívnych druhov kyslíka na zapálených miestach, ktoré zmiernili progresiu zápalu inhibíciou nadprodukcie prozápalových cytokínov.
Výsledky štúdií myšieho modelu preukázali, že nanomedicín s nanomedicínom cinnamaldehyd sa môže presne dodať na zapálené miesta, čím uvoľní svoje terapeutické účinky bez toho, aby spôsobil poškodenie iných normálnych tkanív.
Profesor Wang Weiping, docent výskumného centra Dr. Li Dak-Sum a oddelenie farmakológie a farmácie, Hkumed a výskumný člen štátneho kľúčového laboratória farmaceutickej biotechnológie, HKU, ktorý viedol výskumný projekt, poukázal na to, že táto technológia má tri hlavné výhody.
„Tím po prvé, prostredníctvom chemickej modifikácie transformoval Cinnamaldehyd na proliečivú formu, ktorá môže účinne zlepšiť rozpustnosť a stabilitu lieku, čo telu uľahčuje absorbovanie a udržiavanie jeho aktivity,“ vysvetlil.
„Po druhé, podávanie lieku vo forme nanočastíc zvyšuje akumuláciu liečiva v mieste zápalu, zabráni rýchlemu metabolizmu lieku a zvyšuje jeho terapeutickú účinnosť.
„Po tretie, reaktívne druhy kyslíka v zapálenom mieste môžu aktivovať liek na vyvíjanie jeho účinkov v postihnutej oblasti. Produg cinnamaldehyd má lepšiu terapeutickú účinnosť ako tradičné lieky, čo poskytuje priekopnícky prístup pre cielené dodávanie liečiv pri liečbe zápalových chorôb.“
Profesor Wang a jeho tím v súčasnosti pracujú na vývoji perorálnej dávkovacej formy proliečikov cinnamaldehydu, aby pomohli pacientom ľahko dodržiavať pokyny ich lekára na lieky a podporovať budúci klinický preklad.