纳米颗粒药物递送比阿片类药物更有效地缓解疼痛
从历史上看,针对物质P (SP)神经激肽1受体(NK1R)治疗疼痛的努力都失败了。这些研究有一个严重的缺陷,当他们针对正确的受体,他们专注于错误的的位置。
我最近有幸和奈杰尔Bunnett,博士学位。他是纽约大学(NYU)牙科学院基础科学和颅面生物学系主任,了解纳米颗粒的开发和测试,旨在传递药物被称为阿瑞吡坦的受体内的核内体,破坏疼痛信号。
他们最近的研究结果发表在自然NanotechnologY表明纳米颗粒实际上更多的在急性疼痛、慢性炎症性疼痛和神经性疼痛模型中比阿片类药物有效。在未来,这可能会为患者提供阿片类药物的替代品,以及它们的不良影响。
Laura Lansdowne (LL):目前有哪些治疗慢性疼痛的方法?这些药物有哪些常见的副作用?(阿片类药物成瘾)皮质类固醇,抗抑郁药等抗惊厥药?
奈杰尔·邦内特(NB):一种治疗方法是非处方药物——人们通常服用的非甾体抗炎药,长期服用这些药物的副作用是胃溃疡,因为它们会导致胃出血。用于止痛的处方药类型是阿片类药物。
阿片类药物存在重大问题。最根本的问题是阿片类药物不仅能抑制疼痛,还能抑制呼吸——它们会让你停止呼吸。它们还会引起严重的便秘。困难在于,随着持续使用,阿片类药物治疗疼痛的有效性会降低,它们也会导致成瘾。
然而,对呼吸抑制和便秘的影响仍然存在。结果,患者服用越来越高的剂量,因为他们上瘾了,因为治疗疼痛需要更大的剂量。在足够高的剂量下,阿片类药物会停止你的呼吸并杀死你。
这就是阿片类药物危机的问题所在——在美国,与阿片类药物相关的过量服用去年导致近8万人死亡。这是一个全球性的问题,并不局限于美国。
纳米粒子的主要特性是什么?为什么这些特性使它们非常适合作为药物传递载体?
注:纳米颗粒是一种可用于包裹药物的微小颗粒。你可以封装成一个纳米颗粒,多个不同的药物,会影响不同的途径。你可以设计粒子将药物输送到特定的细胞类型。
所以,如果你能想象,在疼痛的背景下,疼痛是一个正常的过程,是生存所必需的。如果你察觉不到疼痛的刺激,你就不会知道自己受伤了。有些患者的基因异常使他们无法感知疼痛,他们可能会遭受致命的伤害。
因为疼痛是如此重要,所以有许多多余的途径来传递疼痛和许多多余的信息。正因为如此,你需要能够同时对抗不止一种-你可以用纳米颗粒做到这一点。如果你有一种传统药物,你把它给一个病人,这种药物可以分布在全身。
相比之下,纳米颗粒可以被设计成将药物传递到特定的细胞或神经元类型,在这种情况下,这些细胞或神经元类型与疼痛传递有关,因此可以使用更低剂量的药物,因为它们不会在整个身体中被稀释。
你可以提供药物组合而且你可以将它们输送到正确的细胞类型,增强它们的功效。
今天李华学了两个常用语:控释机制。
注:有几种不同的方法可以让药物释放出来。可以是pH值,可以是还原条件,也可以是蛋白酶活性。在我们的论文中,我们专注于ph依赖性的释放,但我们也在研究其他刺激来触发药物的释放,特别是在神经元的内小体内。
今天李华学了两个常用语:纳米颗粒。
注:人们对利用纳米颗粒治疗癌症非常感兴趣。你可以把多个治疗药物变成纳米颗粒。如果你用传统的给药途径给病人使用这些药物,可能会杀死他们。纳米颗粒可以让你将这些化疗药物靶向到正确的细胞类型,这意味着你可以以更低的剂量同时使用它们,这可能对癌症有治疗优势。虽然人们对纳米颗粒用于癌症治疗很感兴趣,但我们当然只把它们用于治疗疼痛。
今天李华学到了两个常用语自然纳米技术跟我们讲讲你开发的纳米粒子的设计和测试?
注我们的目标是一种叫做P物质神经激肽1受体(NK1R)的受体。这是治疗疼痛的药物研发失败的“典型代表”。在20世纪90年代和21世纪初,大多数大型制药公司都有NK1R治疗疼痛和慢性神经系统疾病(如抑郁症)以及炎症疾病的项目,但试验失败了。这些药物并不有效,目前临床上唯一可用的药物是阿瑞吡坦,一种受体的拮抗剂,用于治疗癌症患者化疗相关的恶心和呕吐。
现在,所有这些药物都是针对受体表面的细胞。然而,我们已经了解到,一旦被激活,这种受体就会从细胞表面移动到核内体——这一点在近30年前就已经为人所知。
过去人们认为,核内体只是一个导管,可以将受体带回质膜或降解,但我们发现,受体实际上在很长一段时间内继续从核内体发出信号,这种信号对于控制传递疼痛的神经细胞的兴奋性很重要。
因此,我们推断理想的药物不应该靶向细胞表面的受体,而应该靶向内小体中的受体。
我们生成了纳米颗粒,通过网格蛋白介导的内吞作用进入核内体,它们在酸性核内体环境中分解,并在细胞间隔内缓慢释放阿瑞吡坦,受体在这里工作,受体在这里发出疼痛信号——这就是我们想要抑制受体的地方。
我们发现纳米颗粒释放了阿瑞吡坦(阿瑞吡坦是一种以前在治疗疼痛的试验中失败的药物,但已被批准用于预防化疗引起的恶心)。
我们发现,这些颗粒在试管中分解,并能以pH值依赖的方式释放药物。我们使用荧光标记的颗粒,证明纳米颗粒被细胞吸收,并以ph依赖的方式在细胞中释放药物。我们发现这些粒子对核内体受体的信号传导有持续的抑制作用,对神经元兴奋性有持续的抑制作用。
我们还在不同的临床前疼痛模型(小鼠和大鼠)中测试了纳米颗粒,发现该颗粒远比传统的、非包封的阿瑞吡坦更有效更多的在急性疼痛、慢性炎症性疼痛和神经性疼痛模型中比阿片类药物有效。
今天李华学了两个常话,一个是在做什么后续研究。
注:首先,我们封装了几种拮抗剂不同的受体进入相同的纳米颗粒,并观察物质P受体和一种称为降钙素基因相关肽(CGRP)的肽受体。
其次,我们在纳米颗粒上涂上一种药物,这种药物将专门针对那些传递疼痛的神经元。这是一种能抑制神经元活动的药物。因此,在一个粒子中,我们可能会有三种不同的药物,它们可以抑制疼痛信号,并且只在传递疼痛的神经元中起作用。
我们正在与美国国家卫生研究院下属的国家转化科学推进中心合作。他们正在与我们合作,将这些颗粒一直带到人体临床试验中。我认为这项技术有很大的潜力。
奈杰尔·邦内特接受了科技网络高级科学作家劳拉·伊丽莎白·兰斯顿的采访。188金宝搏备用