Skorpion brazylijski żółty (Tityus serrulatus)
n Opracowywanie nowych leków, czerpanie czegoś z natury i modyfikowanie tego od lat jest skuteczną taktyką stosowaną przez chemików medycznych. Teraz, z pomocą nanotechnologii, naukowcy przekształcają niegdyś odrzucone kandydatów na leki w leki nadające się do użytku.
Szacuje 40% leków zatwierdzonych klinicznie należą do kategorii, w której zatwierdzonym lekiem jest sam związek naturalny lub zmodyfikowana wersja. Należą do nich statyny (znajdujące się w wydzielinach bakteryjnych) stosowane w celu obniżenia poziomu cholesterolu, chininy (znajdujące się w drzewach chinowych) jako leki przeciwmalaryczne oraz paklitaksel (znajdujący się w cisach) jako leki przeciwnowotworowe.
Wiele z tych naturalnych produktów to toksyny wytwarzane przez rośliny lub zwierzęta jako forma obrony. A jad skorpiona zyskuje coraz większe zainteresowanie jako źródło nowych leków. Zawiera mieszaninę biologicznych substancji chemicznych zwanych peptydami, z których niektóre są znane z tego, że wywołują śmierć komórki poprzez tworzenie porów w błonach biologicznych. Śmierć komórki może być użyteczna, jeśli jesteśmy w stanie celować, powiedzmy, w komórki nowotworowe w celu autodestrukcji.
Te toksyny mogą mieć bardzo silne działanie. Na przykład jeden szczególny mały peptyd, znany jako TsAP-1, wyizolowany z brazylijskiego żółtego skorpiona (Tytus serrulatus), ma oba właściwości przeciwdrobnoustrojowe i przeciwnowotworowe.
Jednak wykorzystanie tego rodzaju mocy dla dobra klinicznego było jak dotąd wyzwaniem, ponieważ toksyny te zabijają zarówno nowotwory, jak i zdrowe komórki. Jedną z metod kontrolowania takiej toksyczności jest użycie nanotechnologia do budowy specjalnie wykonanych pojazdów do dostarczania leków. Jeśli się powiedzie, toksyczny lek jest uwalniany, aby zabić tylko niechciane tkanki w ciele.
Jedną z takich prób podjął Dipanjan Pan z Uniwersytetu Illinois w Urbana-Champagne. W badaniu opublikowanym w czasopiśmie Komunikacja chemiczna, naukowcy twierdzą, że stworzyli kuliste kapsułki do wychwytywania toksyny jadu skorpiona TsAP-1. Ta zamknięta toksyna, nazwana NanoVenin, dziesięciokrotnie zwiększa skuteczność leków w zabijaniu komórek raka piersi.
Jest to ciekawy rozwój z dwóch powodów. Po pierwsze, nie można było zastosować toksyny jadu w swojej naturalnej postaci ze względu na brak swoistości, a po drugie, włączenie toksyny jadu do nanocząstki spowodowało duży wzrost siły działania leku, czyniąc go bardziej użytecznym klinicznie.
Ta forma leku działa na komórki raka piersi, ale nie jest jeszcze specyficzna dla choroby. Naukowcy mogą modyfikować jego zewnętrzną powłokę, na przykład dołączając białka, które mogą sprawić, że będzie on selektywny w stosunku do niektórych rodzajów nowotworów. Możliwe jest również powlekanie nanocząstki warstwą biodegradowalną, aby zatrzymać jej toksyczność, aż dotrze do obszaru chorobowego, gdzie warstwa ulega degradacji, ujawniając toksynę.
Tak precyzyjne dostarczanie może działać w „systemie zamka i klucza” wysoce precyzyjnych struktur biologicznych. Na przykład różne typy komórek nowotworowych mają charakterystyczne wydzieliny lub białka zewnętrzne – można zbudować biodegradowalną warstwę leku, która rozpoznaje te specyficzne wydzieliny lub białka, a następnie uruchamia proces degradacji, umożliwiając precyzyjne dostarczanie leku.
Często odkryto skuteczne leki, ale nie zostały one wprowadzone na rynek ze względu na problemy z dostawą. Jednak najnowsze osiągnięcia w dziedzinie nanotechnologii ilustrują, w jaki sposób wyrzucone leki pozyskiwane z naturalnych związków można zdjąć z półki w celu zwalczania chorób.
Ten artykuł został pierwotnie opublikowany w Konwersacje.
Czytaj oryginalny artykuł.
O autorze
Benjamin Burke jest asystentem ds. badań podoktoranckich w dziedzinie obrazowania molekularnego w Uniwersytet w Hull.
Oświadczenie o ujawnieniu: Benjamin Burke nie pracuje dla, nie konsultuje się, nie posiada udziałów ani nie otrzymuje finansowania od żadnej firmy lub organizacji, która skorzystałaby z tego artykułu i nie ma odpowiednich powiązań.
Zalecana książka:
Trzymanie pszczół: dlaczego wszystkie pszczoły są zagrożone i co możemy zrobić, aby je uratować
autor: Laurence Packer.
Podczas gdy media koncentrują się na zaburzeniach zapaści kolonii i zagrożeniach dla pszczół miodnych, realne niebezpieczeństwo jest znacznie większe: wszystkie pszczoły są zagrożone, czy to z powodu utraty siedliska, stosowania pestycydów czy chorób, między innymi. A ze względu na integralną rolę tych owadów w ekologii naszej planety, możemy również być zagrożeni. W Trzymać pszczoły, Laurence Packer, melitolog, którego życie kręci się wokół pszczół, obala wiele mitów na temat tych stworzeń i zabiera nas za kulisy z naukowcami z całego świata, którzy pracują nad ocaleniem tych fascynujących stworzeń, zanim będzie za późno.
Kliknij tutaj aby uzyskać więcej informacji i / lub zamówić tę książkę na Amazon.
