Nanomedicines tonen belofte voor een veilige behandeling van ontsteking tijdens de zwangerschap

Speciale zorg moet worden besteed aan ziekten tijdens de zwangerschap, omdat niet alle drugs veilig zijn voor moeder en kind. Dit is de reden waarom een ​​internationaal onderzoeksteam met EMPA nu nanomedicines ontwikkelt die tijdens de zwangerschap een veilige en effectieve behandeling van inflammatoire processen mogelijk maken.

Zwangerschapscomplicaties worden vaak veroorzaakt of vergezeld van ontsteking, maar de behandelingsopties zijn vaak niet voldoende effectief of worden ervan verdacht te interfereren met de ontwikkeling van de foetus.

Wanneer complicaties plaatsvinden in de loop van een zwangerschap, is het niet alleen het leven van de moeder die gevaar loopt, maar ook dat van het ongeboren kind. Maar wat kan er worden gedaan als medicatie tegen wijdverbreide infecties en andere zwangerschapscomplicaties zoals zwangerschapsvergiftiging, diabetes of de dreiging van vroegtijdige geboorte niet effectief of te riskant is?

Medisch onderzoek heeft een mogelijk antwoord: nanozymen. De kleine synthetische deeltjes kunnen helpen bij het behandelen van ontstekingsprocessen in de placenta zonder moeder of kind te schaden. Een team van onderzoekers van Empa, Eth Zürich, het Kantonale ziekenhuis van St. Gallen en de Chinese Zhejiang University ontwikkelt nu nieuwe nanozymen. Het ontwikkelingsproces gaat gepaard met uitgebreide studies naar de veiligheid van geneesmiddelen, en gerelateerd onderzoek is gepubliceerd in Geavanceerde wetenschap.

Een modulaire toolkit voor veilige therapieën

Nanozymen zijn kleine synthetische verbindingen in het nanometerbereik met enzymachtige eigenschappen die al worden onderzocht op andere medische gebieden, zoals kankertherapie. Ze bestaan ​​uit een nanostructureerde kern (bijv. Atomen of metaaloxiden), die de enzymatische activiteit van het deeltje bepaalt en oppervlaktemodificaties die de stabiliteit van de nanozymen verhogen en hun specificiteit verbeteren. “Op deze manier willen we gebruik maken van aangepast gebruik voor verschillende toepassingsgebieden”, legt EMPA -onderzoeker Tagaras uit.

De activiteit van de nanozymen verandert afhankelijk van de heersende ziekteprocessen op het gebied van toepassing: uit een stealth -modus, een soort inactieve toestand, kunnen ze actief worden om reactieve zuurstofspecies (ROS) te vangen in ontstekingsprocessen, bijvoorbeeld of om bacteriën te vernietigen in het geval van een infectie.

De ontwikkeling van de nanozymen gaat gepaard met laboratoriumexperimenten over de veiligheid van de nieuwe medicijnen. Hier gebruiken de onderzoekers in de Empa Laboratories gevestigde modellen die trouw reproduceren wat er gebeurt in de placenta en in het organisme van zowel moeder als kind.

“De structuur, het metabolisme en de interactie van moeder- en foetaal weefsel zijn uniek bij mensen”, zegt teamleider Tina Bürki van Empa’s nanomaterialen in het gezondheidslaboratorium in St. Gallen. Het is daarom noodzakelijk om het effect van de nanozymen op laboratoriummodellen met menselijke cellen en weefsels te onderzoeken.

Het gevestigde placenta -model wordt hier gebruikt, waarvoor het team volledig functionele menselijke placenta’s gebruikt die beschikbaar zijn gesteld na keizersnede secties. “Alleen dankzij menselijk placenta kunnen we zinvolle resultaten verkrijgen over het transport en het effect van de nanozymen”, zegt Bürki.

Een veelbelovende start

Een verdere stap in de richting van veilige nanomedicines is de zogenaamde placenta-chip, een vingerlengte polymeerchip waarop menselijke cellen groeien die de placenta-barrière en het embryo vertegenwoordigen in omstandigheden die zo dicht mogelijk bij de realiteit liggen. Naast transportprocessen in de placenta, kunnen de directe en indirecte effecten van de nanozymen op de vroege embryonale ontwikkeling ook op deze manier worden onderzocht.

De eerste resultaten zijn veelbelovend. “De nanozymen beïnvloeden de placentale barrière niet en hebben tot nu toe geen negatieve effecten getoond op de bestudeerde modellen”, zegt EMPA -onderzoeker Tagaras. Vervolgens zal het team de ontstekingsremmende en antibacteriële effecten van de nanozymen analyseren.