Brasiliansk gul skorpion (Tityus serrulatus)

n Udviklingen af ​​nye lægemidler, at tage noget fra naturen og ændre det har været en vellykket taktik anvendt af medicinske kemikere i årevis. Nu, ved hjælp af nanoteknologi, forvandler forskere lægemiddelkandidater, der er kasseret, til anvendelige lægemidler.

Det anslås, 40% af klinisk godkendte lægemidler falder i den kategori, hvor enten den naturlige forbindelse i sig selv eller en modificeret version er det godkendte lægemiddel. Disse inkluderer statiner (findes i bakteriesekretioner), der bruges til at sænke kolesterol, kininer (findes i cinchona-træer) som anti-malaria og paclitaxel (findes i barskægtræer) som medicin mod kræft.

Mange af disse naturlige produkter er toksiner produceret af planter eller dyr som en form for forsvar. Og skorpiongif har fået interesse som kilde til nye stoffer. Den indeholder en blanding af biologiske kemikalier kaldet peptider, hvoraf nogle er kendt for at udløse celledød ved at danne porer i biologiske membraner. Celledød kan være nyttig, hvis vi er i stand til at målrette f.eks. Tumorceller til auto-destruktion.

Disse toksiner kan have meget potente virkninger. For eksempel er et bestemt lille peptid, kendt som TsAP-1, isoleret fra den brasilianske gule skorpion (Tityus serrulatus), har begge dele antimikrobielle og anti-kræft egenskaber.

Imidlertid har udnyttelse af denne slags magt til klinisk gavn hidtil været udfordrende, fordi disse toksiner dræber både tumorer og sunde celler. En metode til at kontrollere sådan toksicitet er gennem anvendelse nanoteknologi til at bygge specialfremstillede køretøjer til lægemiddelafgivelse. Hvis det lykkes, frigives det giftige stof kun for at dræbe uønsket væv i en krop.

Et sådant forsøg er blevet gjort af Dipanjan Pan ved University of Illinois i Urbana-Champagne. I en undersøgelse offentliggjort i tidsskriftet Kemisk kommunikation, hævder forskere, at de har skabt sfæriske kapsler til at fange skorpion gift gift TsAP-1. Dette indkapslede toksin, der hedder NanoVenin, øger stoffets effektivitet ved at dræbe brystkræftceller ti gange.

Dette er en interessant udvikling af to grunde. For det første kunne gifttoksinet i dets naturlige form ikke anvendes på grund af manglen på specificitet, og for det andet forårsagede inkorporeringen af ​​gifttoksinet i nanopartiklen en stor stigning i lægemidlets styrke, hvilket gjorde det mere klinisk nyttigt.

Denne form for lægemidlet virker på brystkræftceller, men det er endnu ikke sygdomsspecifikt. Forskere kan ændre sin ydre skal ved for eksempel at vedhæfte proteiner, der kan gøre det selektivt over for visse typer kræftformer. Det kan også være muligt at belægge nanopartiklen i et biologisk nedbrydeligt lag for at fange dets toksicitet, indtil den når det syge område, hvor laget nedbrydes for at afsløre toksinet.

En sådan præcis levering kan fungere på et "lock-and-key-system" med meget præcise biologiske strukturer. For eksempel har forskellige typer kræftceller karakteristiske sekreter eller ydre proteiner - det biologisk nedbrydelige lag af lægemidlet kan bygges til at genkende disse specifikke sekreter eller proteiner og derefter udløse nedbrydningsprocessen, hvilket muliggør præcis levering af lægemidlet.

Ofte er effektive stoffer blevet opdaget, men ikke kommercialiseret på grund af leveringsproblemer. Alligevel illustrerer den nyeste udvikling inden for nanoteknologi, hvordan lægemidler, der hidrører fra naturlige forbindelser, når de kasseres, når de kasseres for at bekæmpe sygdomme.

Denne artikel blev oprindeligt offentliggjort den The Conversation.
Læs oprindelige artikel.

Om forfatteren

Benjamin Burke er en Molecular Imaging Post-Doctoral Research Assistant hos Universitetet i Hull.

Erklæring om offentliggørelse: Benjamin Burke arbejder ikke for, konsulterer med, ejer aktier i eller modtager finansiering fra nogen virksomhed eller organisation, der vil drage fordel af denne artikel, og har ingen relevante tilknytninger.

Anbefalet bog:

At holde bierne: Hvorfor alle bier er i fare, og hvad vi kan gøre for at redde dem
af Laurence Packer.

Mens medierne fokuserer på forstyrrelse i kolonikollaps og truslerne mod honningbier specifikt, er den reelle fare meget større: alle bier er i fare, uanset om det er fra tab af habitat, anvendelse af pesticider eller sygdomme blandt andre faktorer. Og på grund af den integrerede rolle, disse insekter spiller i økologien på vores planet, kan vi også være i fare. I Holde bierne, Laurence Packer, en melittolog, hvis liv drejer sig om bier, afbryder mange myter om disse skabninger og tager os bag kulisserne med forskere over hele verden, der arbejder for at redde disse fascinerende væsener, før det er for sent.

Klik her for mere info og / eller for at bestille denne bog på Amazon.