În ultimii douăzeci de ani, utilizarea nanoparticulelor în medicină a crescut constant. Cu toate acestea, siguranța și efectul lor asupra sistemului imunitar uman rămân o preocupare importantă. Prin testarea unei game variate de nanoparticule de aur, cercetătorii de la Universitatea din Geneva (UNIGE), in colaborare cu Centrul Național de Competență în Cercetare "Bio-inspired Materials" și Facultatea de Medicină de la Universitatea Swansea (din Marea Britanie) aduc prima dovadă a impactului lor asupra limfocitelor B umane - celulele imune responsabile pentru producția de anticorpi.
Transportor perfect pentru medicamente și vaccinuri
Ei se așteaptă ca utilizarea acestor nanoparticule să îmbunătățească eficacitatea produselor farmaceutice, limitând în același timp potențialele efecte adverse. Aceste rezultate, publicate în revista ACS Nano, vor duce la dezvoltarea unor terapii mai bine orientate și mai bine tolerate, în special în domeniul oncologiei. Metodologia dezvoltată face posibilă și testarea biocompatibilității oricărei nanoparticule într-un stadiu incipient, în dezvoltarea unui nou nano-medicament.
Responsabile pentru producerea de anticorpi, limfocitele B reprezintă o parte esențială a sistemului imunitar uman și, prin urmare, o țintă interesantă pentru dezvoltarea vaccinurilor, preventive și terapeutice. Cu toate acestea, pentru a-și atinge scopul, vaccinurile trebuie să atingă rapid limfocitele B fără a fi distruse, ceea ce face ca utilizarea nanoparticulelor să fie deosebit de interesantă, arată cercetătorii.
„Nanoparticulele pot forma un vehicul de protectie pentru vaccinuri - sau alte medicamente - pentru a le livra în mod special unde pot fi ele cel mai eficiente, protejând în același timp alte celule", explică Carole Bourquin, profesor la Facultățile de Medicină și de Știință ale UNIGE, unul dintre conducătorii acestui studiu.
„Aceasta direcție permite, de asemenea, utilizarea unei doze mai mici de imunostimulante, menținând în același timp răspunsul imun eficient. Ea crește eficacitatea în timp ce reduce efectele secundare, cu condiția ca nanoparticulele să fie inofensive pentru toate celulele imune".
Studii similare au fost deja efectuate pentru alte celule imune, cum ar fi macrofagele, care caută și interacționează cu nanoparticule, dar niciodată înainte pentru limfocitele B, care sunt mai mici și mai greu de manevrat.
Aurul este un material ideal
Aurul este un candidat excelent pentru nanomedicină datorită proprietăților fizico-chimice particulare. Bine bine tolerat de corp și ușor maleabil, acest metal are, de exemplu, particularitatea absorbirii luminii și apoi eliberarea căldurii, o proprietate care poate fi exploatată în oncologie.
„Nanoparticulele de aur pot fi folosite pentru a ținti tumorile. Atunci când sunt expuse la o sursă de lumină, nanoparticulele eliberează căldură și distrug celulele canceroase învecinate. Am putea de asemenea atașa un medicament de suprafața nanoparticulelor care să fie livrat într-o anume locație", a explicat cercetător Sandra Hocevar, de la UNIGE.
„Pentru a testa siguranța și cea mai bună formulă de uz medical, am creat sfere de aur cu sau fără un strat de polimer, precum și tije de aur pentru a explora efectele stratului de acoperire și ale formei. Am expus apoi limfocitele B umane la particulele noastre timp de 24 de ore pentru a examina activarea răspunsului imun".
Urmând markerii de activare exprimați pe suprafața celulelor B, oamenii de știință au putut determina cât de mult au activat sau au inhibat nanoparticulele răspunsul imun. În timp ce niciuna dintre nanoparticulele testate nu a demonstrat efecte adverse, influența lor asupra răspunsului imun diferă în funcție de forma lor și de prezența unei suprafețe polimerice.
„Proprietățile suprafeței, precum și morfologia nanoparticulelor sunt cu siguranță importante atunci când vine vorba de interacțiunea lor cu celulele. Interesant este că nanoparticulele de aur au inhibat răspunsul imun în locul activării acestuia, probabil cauzând interferențe pe membrana celulară sau deoarece sunt mai grele", spune Martin Clift, profesor asociat de nanotoxicologie și sisteme in vitro la Swansea University Medical School, și el coordonator al studiului.
Particulele sferice neacoperite sunt ușor agregate și, prin urmare, nu sunt adecvate pentru utilizarea biomedicală. Pe de altă parte, sferele de aur acoperite cu un polimer de protecție sunt stabile și nu afectează funcția limfocitelor B. „Și putem plasa cu ușurință vaccinul sau medicamentul care trebuie livrat la limfocitele B prin acest strat protector", spune Carole Bourquin.
„În plus, studiul nostru a stabilit o metodologie de evaluare a siguranței nanoparticulelor pe limfocitele B, ceva care nu a fost făcut înainte. Acest lucru ar putea fi deosebit de util pentru cercetări viitoare, deoarece utilizarea de nanoparticule în medicină încă necesită orientări clare".
Multe aplicații clinice
Celulele B sunt la baza răspunsului la vaccin, dar și în alte afecțiuni, cum ar fi cele oncologice sau bolile autoimune. Nanoparticulele de aur dezvoltate de echipa de cercetători ar putea face posibilă administrarea directă a medicamentelor existente la limfocitele B pentru a reduce doza necesară și potențialele efecte secundare. De fapt, studiile efectuate la pacienți se fac deja pentru tratamentul tumorilor cerebrale.
Nanoparticule de aur pot fi făcute atât de mici încât pot traversa bariera hemato-encefalică, permițând medicamentelor antitumorale specifice să fie livrate direct în celulele canceroase.
Fiți la curent cu ultimele noutăți. Urmăriți DCMedical și pe Google News
Te-a ajutat acest articol?
Urmărește pagina de Facebook DCMedical și pagina de Instagram DCMedical Doza de Sănătate și accesează mai mult conținut util pentru sănătatea ta, prevenția și tratarea bolilor, măsuri de prim ajutor și sfaturi utile de la medici și pacienți.
