Op nanodeeltjes gebaseerd gericht medicijnafgiftesysteem voor de behandeling van obesitas en atherosclerose

Een onderzoeksteam van de LKS Faculteit Geneeskunde, de Universiteit van Hong Kong (HKUMed) heeft in schildklierhormoon (TH) ingekapselde nanodeeltjes ontwikkeld die zijn gemodificeerd met een vet-homing-peptide, dat TH selectief naar vetweefsel transporteert. Dit zal de behandeling van aan obesitas gerelateerde medische complicaties met TH bevorderen door de ernstige nadelige effecten veroorzaakt door systemische toediening te overwinnen. De nieuwe bevindingen zijn nu gepubliceerd in Natuurcommunicatie.

Obesitas is een belangrijke risicofactor voor meerdere levensbedreigende chronische ziekten zoals diabetes en cardiovasculaire en neurodegeneratieve aandoeningen. TH is een oud hormoon met therapeutisch potentieel voor zwaarlijvigheid en de gerelateerde medische complicaties door het energieverbruik te bevorderen. Ondanks enorme onderzoeksinspanningen in de afgelopen decennia, hebben klinische onderzoeken echter geen duidelijke klinische voordelen aangetoond van chronische systemische toediening van TH op gewichtsverlies bij zwaarlijvige personen.

Bovendien leidt systemische toediening van TH vanwege de wijdverbreide expressie van TH-receptoren vaak tot ernstige nadelige effecten op meerdere organen, waaronder tachycardie, hartaanval, spierafbraak en osteoporose. Aangenomen wordt dat skeletspieren en vetweefsel de twee belangrijkste doelorganen zijn waar TH zijn stimulerende werking op de stofwisseling en het energieverbruik uitoefent. Het blijft echter onduidelijk of selectieve afgifte van TH aan vetweefsel voldoende is om gewichtsverlies te induceren.

Het onderzoeksteam ontwikkelde TH-ingekapselde nanodeeltjes, gemodificeerd met een adipose-homing peptide om selectief TH af te geven aan vetweefsels. Opmerkelijk is dat de onderzoekers ontdekten dat op vetweefsel gerichte afgifte van TH aanzienlijk krachtiger is dan systemische TH-therapie bij het verminderen van obesitas en de gerelateerde metabole complicaties, zonder nadelig effect op andere niet-vetweefsels.

Mechanistisch onthulde de studie dat op vetweefsel gerichte TH-therapie “slecht” wit vet kan omzetten in “goed” bruin vet, dat calorieën kan verbranden door hitte te creëren, terwijl systemische TH-therapie niet in staat is om “bruining” van wit vet te veroorzaken vanwege zijn onderdrukking van sympathische zenuwen. Bovendien deed het onderzoeksteam een ​​onverwachte bevinding dat op vetweefsel gerichte afgifte van TH effectief hypercholesterolemie en atherosclerose verlicht, belangrijke oorzaken van coronaire hartziekte en ischemische beroerte.

“Dit is de eerste proof-of-concept-studie die aantoont dat op nanodeeltjes gebaseerde gerichte toediening van TH aan vetweefsel een effectieve en veilige farmacotherapie is voor obesitas en de gerelateerde cardiometabolische complicaties. De bevindingen hebben ook een lang bestaand mysterie opgelost van waarom systemische TH-therapie slaagde er niet in het lichaamsgewicht te verminderen, waardoor de hoop herleefde om dit oude hormoon te gebruiken voor de behandeling van veelvoorkomende chronische ziekten door middel van op nanodeeltjes gebaseerde precisiedoelafgifte, “zei professor Xu Aimin, directeur van State Key Laboratory of Pharmaceutical Biotechnology en professor van de afdeling van Geneeskunde, School voor Klinische Geneeskunde, HKUMed.