Onderzoeksteam ontwerpt injecteerbare nanodeeltjes die naloxon vrijgeven wanneer ze worden geactiveerd door blauw licht

Door de effecten van een overdosis opioïden snel ongedaan te maken, redt naloxon levens – als het op het juiste moment beschikbaar is. Om dit toevalselement te elimineren, onderzoeken onderzoekers manieren om de medicatie in het lichaam beschikbaar te hebben voordat deze nodig is.

In een proof-of-concept studie in Nano-brievenheeft een team injecteerbare nanodeeltjes ontworpen die naloxon vrijgeven wanneer ze worden geactiveerd door blauw licht. In experimenten met muizen werd dit systeem een ​​maand na injectie geactiveerd.

Sinds de opioïdenepidemie ruim twintig jaar geleden begon, heeft deze een enorme tol geëist van de levens van mensen. Alleen al in 2022 schatten de Amerikaanse Centers for Disease Control dat ongeveer 80.000 mensen stierven aan een overdosis met opioïden. Deze klasse geneesmiddelen, die zowel natuurlijke als synthetische verbindingen omvat, bindt zich aan specifieke receptoren in de hersenen, waardoor de ademhaling wordt onderdrukt wanneer ze in grote hoeveelheden worden ingenomen.

Naloxon blokkeert de effecten van opioïden door zich aan dezelfde receptoren te binden. Momenteel wordt het medicijn geleverd als een injectie of een neusspray die zo snel mogelijk na een overdosis moet worden ingenomen. Voortbouwend op onderzoek naar manieren om de timing van medicatietoediening te controleren, probeerden Daniel Kohane en collega’s een op nanodeeltjes gebaseerd systeem te ontwikkelen dat zorgverleners onder de huid van iemand met een opioïdegebruiksstoornis konden injecteren om naloxon toe te dienen, mocht die persoon de medicatie nodig hebben. .

Het team van Kohane creëerde de nanodeeltjes door moleculen naloxon te hechten aan een polymeer dat als veilig wordt beschouwd voor de mens, waardoor het medicijn tijdelijk inert wordt. De verbinding tussen naloxon en het polymeer werd tot stand gebracht met een lichtgevoelig molecuul dat bekend staat als coumarine.

Licht met een golflengte van 400 nanometer, dat door het menselijk oog wordt waargenomen als blauw, maakt coumarine los van naloxon, waardoor het zich vrijelijk naar de receptoren kon verplaatsen en de werking van opioïden kon blokkeren. De intensiteit van het blauwe licht dat nodig is om de chemische binding te splitsen, maakt het onwaarschijnlijk dat zonlicht of omgevingslicht binnen het systeem per ongeluk activeert, zeggen de onderzoekers.

Na het injecteren van muizen met de nanodeeltjes en de opioïde morfine, ontdekten de onderzoekers dat ze de effecten van de morfine konden omkeren door de huid op de injectieplaats gedurende twee minuten bloot te stellen aan blauw LED-licht. Het team slaagde er ook in om in tien dagen tijd drie keer naloxon vanaf dezelfde plek aan muizen af ​​te geven.

Hoewel de effectiviteit enigszins afnam, bleef het systeem morfine tot een maand na injectie tegenwerken. Met verdere ontwikkeling zou die tijdlijn volgens de onderzoekers kunnen worden verlengd. Ze merken ook op dat de blauwe LED die nodig is om de naloxon vrij te geven, in een armband kan worden ingebouwd en mogelijk zelfs over de injectieplaats kan worden gedragen om de behandeling zo efficiënt mogelijk te maken.