Partikel auf Squalen-Basis

Nanotech-Behandlung für COVID-19-Entzündungen

Ein Team des französischen Instituts Galien (Université Paris-Saclay/CNRS) hat Nanopartikel zur effektiven Behandlung von schweren Entzündungen entwickelt, die bei vielen Erkrankungen und insbesondere bei Infektionen mit COVID-19 auftreten.

Die Arbeit wurde jetzt in der Fachzeitschrift Science Advances veröffentlicht

Unkontrollierte Entzündungsprozesse stellen ein wesentliches Gesundheitsrisiko dar, da sie der Ursprung vieler schwerwiegender oder sogar tödlicher Erkrankungen sind. So verschlechtert sich beispielsweise der Zustand bestimmter COVID-19-Patienten nach einer unkontrollierten Entzündungsreaktion. Dies kann zu einem Atemstillstand führen, der Intubation und Wiederbelebung erfordert oder sogar den Tod nach sich ziehen.

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Ex-vivo-IVIS-Lumina-Scan von Mäuseorganen nach intravenöser Verabreichung von fluoreszierenden SQAd / VitE-NPs in einem septischen Schockmodell. Organe von links nach rechts Leber, Herz, Lunge, Nieren, Milz (A) Verfolgung von fluoreszierenden SQAd / VitE-NPs, die in Mäusen markiert sind, die eine LPS-Exposition erhalten haben. (B) Verfolgung von fluoreszierenden SQAd / VitE-NPs in nicht entzündeten Mäusen (keine LPS-Exposition erhalten). (C) Verfolgung des freien Farbstoffs in Mäusen, die eine LPS-Exposition erhalten haben. (D) Analyse der gemessenen Gesamtstrahlungseffizienz in den verschiedenen Organen. n = 3 Mäuse pro Gruppe.

Die Daten sind Mittelwerte ± SD. * P <0,05, ** P <0,01 (Zweiwege-ANOVA, gefolgt von Tukeys mehrfachem Vergleichstest).

Bildquelle: Dormont et al., Science Advances 2020 (CC BY 4.0)

Gegenwärtig sind nur sehr wenige Therapien zur Behandlung dieser schweren Entzündungsreaktionen wirksam.  Und diejenigen, die zur Verfügung stehen, weisen unerwünschte Nebenwirkungen auf. Studien, die in den letzten zwei Jahrzehnten durchgeführt wurden, deuten darauf hin, dass diese akuten Entzündungszustände durch das Zusammenwirken von zwei Faktoren verursacht werden: eine Entzündung in Verbindung mit einer Phase oxidativen Stress, die sich gegenseitig nähren und so einen Teufelskreis erschaffen, der die Entzündungsreaktion weiterführen und sogar fördern kann.

Am Institut Galien gibt es Teams, die auf Nanomedizin spezialisiert sind. Die Einführung der Nanotechnologie in der Pharmakologie hat die Verabreichung von Medikamenten revolutioniert, insbesondere dank des Prinzips der Vektorisierung. Die Vektorisierung eines Medikaments beruht auf dem Prinzip der Adressierung, das darin besteht, das Medikament in einen Nanovektor (meist ein Liposom, Nanopartikel oder eine Mizelle) einzukapseln, so dass es seinen Wirkstoff erst nach Erreichen des Zielgewebes und Eindringen in die erkrankte Zelle gezielt freisetzt. In der Regel zwischen 20 und 300 Nanometer groß, können diese therapeutischen Mittel aufgrund ihrer geringen Größe den Wirkstoff schützen, bestimmte biologische Barrieren überwinden und das Medikament wirksamer in den Körper einführen. Das Ziel der Adressierung besteht daher darin, die Wirksamkeit der Behandlungen zu verbessern und gleichzeitig eine bessere Kontrolle ihres therapeutischen Indexes zu erhalten, wodurch es möglich wird, die Toxizität zu verringern und Nebenwirkungen zu begrenzen.

In Zusammenarbeit mit der Plateforme d'Histologie Immunopathologie de Clamart (PHIC) der Université Paris-Saclay und dem Institut Paris Saclay d'Innovation thérapeutique (Université Paris-Saclay, Inserm, CNRS) haben Forscher am Institut Galien verschiedene Wirkstoffe innerhalb desselben Nanopartikels kombiniert. Dabei haben sie Squalen, ein natürliches Lipid, mit Adenosin, einem Immunmodulator, konjugiert und dann mit Alpha-Tocopherol, einem natürlichen Antioxidans, kombiniert. Ihre In-Vivo-Studie an einem Tiermodell des septischen Schocks zeigte, dass diese Multidrug-Nanopartikel unter Ausnutzung von Funktionsstörungen der Endothelbarriere an den Stellen der akuten Entzündung gezielt therapeutische Wirkstoffe abgeben und so die Überlebenschancen deutlich verbessern könnten.

Diese vielversprechenden Ergebnisse könnten nun durch klinische Studien ergänzt werden, in der Hoffnung, in naher Zukunft ein neues wirksames Medikament zur Bekämpfung schwerer und unkontrollierter Entzündungen zu entwickeln sowie neue Wege bei der Bekämpfung paradoxer Entzündungsreaktionen, wie sie bei der COVID-19-Infektion auftreten, zu finden.


Quelle: Université Paris-Saclay

04.05.2020

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