Bioresponsieve op micro-naar-nano-albumine gebaseerde systemen voor gerichte medicijnafgifte tegen complexe schimmelinfecties

Het bioresponsieve op micro-naar-nano-albumine gebaseerde systeem werd opgehoopt in de longen en reageert op de opgereguleerde MMP-3, richtte zich vervolgens op het longweefsel, de hersenen en geïnfecteerde macrofagen, waarbij meerdere doelen en een efficiënte behandeling werden bereikt. Credit: Acta Pharmaceutica Sinica B

Als typische menselijke pathogene schimmel is Cryptococcus neoformansis een levensbedreigende invasieve schimmelpathogeen met een wereldwijde verspreiding die jaarlijks ∼ 700.000 sterfgevallen veroorzaakt. Cryptokokkose is niet alleen een infectie waarbij meerdere organen betrokken zijn, intracellulaire overleving en extracellulaire vermenigvuldiging van de schimmel spelen ook een belangrijke rol in de pathogenese van C. neoformans-infecties. Omdat adequate accumulatie van geneesmiddelen bij doelorganen en cellen nog steeds moeilijk te bereiken is, is een effectieve toedieningsstrategie hard nodig om deze infecties te behandelen.

In dit artikel rapporteren de auteurs een bioresponsief micro-to-nano (MTN) systeem dat de C. neoformans in vivo effectief opruimt. Deze strategie is gebaseerd op de diepgaande studie van de auteurs van de overexpressie van matrix metalloproteïnase 3 (MMP-3) in infectieuze micro-omgevingen (IME’s) en uitgescheiden eiwitzuur en rijk aan cysteïne (SPARC) in verschillende geassocieerde doelcellen. In dit MTN-systeem werd runderserumalbumine (BSA, een natuurlijk ligand van SPARC) gebruikt voor de bereiding van nanodeeltjes (NP’s), en vervolgens werden microsferen geconstrueerd door conjugatie met een speciale linker, die voornamelijk bestond uit een BSA-bindend peptide en een op MMP-3 reagerend peptide. Dit MTN-systeem werd mechanisch opgevangen door de kleinste haarvaten van de longen na intraveneuze injectie en vervolgens gehydrolyseerd tot BSA NP’s door MMP-3 in de IME’s. De NP’s richtten zich verder op het longweefsel, de hersenen en geïnfecteerde macrofagen op basis van de overexpressie van SPARC, waardoor meerdere doelen werden bereikt en een efficiënte behandeling werd bereikt.

De auteurs hebben een op grootte afstembare strategie ontwikkeld waarbij microsferen “krimpen” tot NP’s in IME’s, die actieve en passieve targeting effectief combineert en bijzonder krachtig kan zijn in de strijd tegen complexe schimmelinfecties.