Biomimetische nanotherapie toont belofte voor de behandeling van dodelijke longlittekensziekte

Chinese wetenschappers hebben een nieuwe nanotherapie ontwikkeld die bekend staat als biomimetische extracellulaire bolvormige nucleïnezuren (BEV-SNA’s), die werkzaamheid hebben aangetoond bij de behandeling van idiopathische longfibrose (IPF). De studie was gepubliceerd in het dagboek Totaal.

IPF is een dodelijke ziekte die wordt gekenmerkt door onomkeerbare longlittekens, die wereldwijd meer dan 5 miljoen patiënten treft, met een mediane overleving van slechts drie tot vijf jaar. Huidige behandelingen voor IPF, zoals nintedanib en pirfenidon, die zijn goedgekeurd door de US Food and Drug Administration (FDA), slechts matig langzame ziekteprogressie zonder de overleving aanzienlijk te verlengen.

Mesenchymale stamcel-afgeleide extracellulaire blaasjes (MSC-EV’s) hebben therapeutisch potentieel aangetoond, maar ze worden geconfronteerd met uitdagingen zoals lage productieopbrengst, functionele variabiliteit en slechte afgifte-efficiëntie aan longweefsels, wat hun klinische toepassing beperkt.

Om deze uitdagingen aan te gaan, hebben onderzoekers van het Ningbo Institute of Materials Technology and Engineering (NIMTE) van de Chinese Academy of Sciences, in samenwerking met hun partners, een longpend BEV-SNA-platform voor IPF-therapie ontworpen en gesynthetiseerd. Het team integreerde mechanisch geproduceerde BEV’s van primaire mesenchymale stamcellen met cholesterol-gemodificeerd DNA door hydrofobe assemblage, wat leidt tot een driedimensionale (3D) architectuur.

“Deze dichte 3D -DNA -structuur kan de slijmadhesie verminderen, waardoor de penetratie van de luchtwegen wordt verbeterd en de efficiënte cellulaire opname in diepe longweefsels vergemakkelijkt,” zei prof. Wang Kaizhe, een overeenkomstige auteur van de studie.

In deze studie bereikte het BEV-SNA-platform een ​​17,2-voudige toename van de vesicle-productie in vergelijking met natuurlijke extracellulaire blaasjes.

In muismodellen vertoonde Bev-SNA in verschillende fasen indrukwekkende therapeutische effecten. De behandeling wist effectief reactieve zuurstofspecies (ROS) om alveolaire cellen te beschermen, verminderde pro-inflammatoire cytokines om ontsteking te onderdrukken en remde collageenafzetting om fibrose te bestrijden. Deze therapie resulteerde in een overlevingspercentage van 50% in behandelde groepen, wat aanzienlijk beter presteerde dan onbehandelde controles.

Deze studie presenteert een strategie met dubbele actie die de ROS-inflammatie-fibrose-cyclus aanpakt en tegelijkertijd effectieve afgifte aan diepe longweefsels mogelijk is. Het kan de weg vrijmaken voor innovatieve behandelingen voor ademhalingsziekten en vooruitgang in het ontwerp van biomimetisch nanomedicine.