Nanogeneesmiddelen voor verschillende ziekten zijn in ontwikkeling, maar onderzoeksfaciliteiten leveren zeer inconsistente resultaten op

Nanomedicijnen stond in de schijnwerpers tijdens de COVID-19-pandemie. Onderzoekers gebruiken deze zeer kleine en ingewikkelde materialen om diagnostische tests en behandelingen te ontwikkelen. Nanomedicine wordt al gebruikt voor verschillende ziektes, zoals de Covid-19-vaccins en therapieën voor hart-en vaatziekte. De “nano” verwijst naar het gebruik van deeltjes die slechts enkele honderden nanometers groot zijn beduidend kleiner dan de dikte van een mensenhaar.

Hoewel onderzoekers hebben ontwikkeld meerdere methodes om de betrouwbaarheid van nanotechnologieën te verbeteren, staat het veld nog steeds voor één groot obstakel: een gebrek aan een gestandaardiseerde manier om te analyseren biologische identiteit, of hoe het lichaam zal reageren op nanomedicijnen. Dit is essentiële informatie om te beoordelen hoe effectief en veilig nieuwe behandelingen zijn.

Ik ben een onderzoeker die studeert over het hoofd geziene factoren bij de ontwikkeling van nanomedicijnen. In onze recent gepubliceerd onderzoekontdekten mijn collega’s en ik dat analyses van biologische identiteit zeer inconsistent zijn tussen proteomics-faciliteiten die gespecialiseerd zijn in het bestuderen van eiwitten.

Inconsistente resultaten

Nanomedicijnen worden, net als alle medicijnen, omringd door eiwitten uit het lichaam zodra ze in contact komen met de bloedbaan. Deze eiwitcoating, bekend als a eiwit coronageeft nanodeeltjes een biologische identiteit die bepaalt hoe het lichaam ze zal herkennen en ermee zal omgaan, zoals hoe het immuunsysteem specifieke reacties heeft tegen bepaalde ziekteverwekkers en allergenen.

Het kennen van het precieze type, de hoeveelheid en de configuratie van de eiwitten en andere biomoleculen die aan het oppervlak van nanomedicijnen zijn bevestigd, is van cruciaal belang om veilige en effectieve doseringen voor behandelingen te bepalen. Echter, een van de weinig beschikbare benaderingen om de samenstelling van eiwitcorona’s te analyseren, zijn instrumenten nodig die in veel laboratoria voor nanogeneeskunde ontbreken. Dus deze laboratoria sturen hun monsters meestal naar afzonderlijke proteomics-faciliteiten om de analyse voor hen uit te voeren. Helaas veel faciliteiten gebruiken verschillende methoden en instrumenten voor monstervoorbereidingwat kan leiden tot verschillen in resultaten.

We wilden testen hoe consistent deze proteomics-faciliteiten eiwitcoronamonsters analyseerden. Om dit te doen, stuurden mijn collega’s en ik biologisch identieke eiwitcorona’s naar 17 verschillende laboratoria in de VS voor analyse.

We hadden opvallende resultaten: Minder dan 2% van de eiwitten die de laboratoria identificeerden waren hetzelfde.

Onze resultaten onthullen een extreem gebrek aan consistentie in de analyses die onderzoekers gebruiken om te begrijpen hoe nanomedicijnen in het lichaam werken. Dit kan een grote uitdaging vormen, niet alleen voor het waarborgen van de nauwkeurigheid van diagnostiek, maar ook voor de effectiviteit en veiligheid van behandelingen op basis van nanomedicijnen.

Waarom nanogeneeskunde standaardiseren?

Onderzoekers hebben via verschillende benaderingen gewerkt aan het verbeteren van de veiligheid en werkzaamheid van nanogeneeskunde. Deze omvatten het aanpassen van studieprotocollen, methodologieën en analytische technieken om het veld standaardiseren en de betrouwbaarheid van nanogeneeskundegegevens verbeteren.

In overeenstemming met deze inspanningen hebben mijn team en ik verschillende kritieke maar vaak over het hoofd geziene factoren geïdentificeerd die de prestaties van een nanogeneesmiddel kunnen beïnvloeden, zoals een iemands geslacht, eerdere medische aandoeningen en soort ziekte. Door met deze factoren rekening te houden bij het ontwerpen van studies en het interpreteren van resultaten, kunnen onderzoekers betrouwbaardere en nauwkeurigere gegevens produceren en kunnen ze leiden tot betere nanogeneeskundebehandelingen.