Vielversprechende Zukunft der Nanomedizin und Nanopartikel

Krebs ist leider auf der ganzen Welt weit verbreitet. Es betrifft jeden Tag Millionen von Leben auf unterschiedliche Weise. Bevor wir uns mit dem Thema Nanomedizin und Nanopartikel befassen , werfen wir zunächst einen Blick auf den aktuellen Stand der Krebsbehandlung.

Die meisten Krebsbehandlungen sind schädlich für den Körper. Sie töten nicht nur Krebszellen ab, sondern können auch gesundes Gewebe schädigen und schwerwiegende Nebenwirkungen verursachen.

Krebs-Chemotherapeutika werden schlecht biologisch verteilt und erfordern daher hohe Dosen. [1] Resistenzen können sich auch gegen ein oder mehrere Medikamente entwickeln, die regelmäßig verwendet werden. Das bedeutet, dass Onkologen ständig neue Wirkstoffcocktails entwickeln müssen, um ihre Patienten weiter behandeln zu können.

Einige der verwendeten Medikamente, insbesondere in späteren Chemotherapiezyklen, können auch relativ wirkungslos sein.

Bisher überwiegen die Vorteile der Chemotherapie die Risiken, aber mit dem Aufkommen der Ära der Nanomedizin und der Nanopartikel könnte sich die Situation bald ändern.

Was ist Nanomedizin?

Nanomedizin ist die medizinische Anwendung der Nanotechnologie. Laut John Hopkins:

„Die Nanomedizin kann eine breite Palette von Anwendungen umfassen, darunter Biosensoren, Gewebezüchtung, Diagnosegeräte und viele andere. [Dazu gehört]… der Einsatz von Nanotechnologie zur effektiveren Diagnose, Behandlung und Vorbeugung verschiedener Krankheiten.“

Dazu gehört auch die Entwicklung neuer Ansätze, um Medikamente effizienter an den Wirkort zu bringen, mit dem Ziel, die Ergebnisse mit weniger Medikamenten (und weniger Medikamentennebenwirkungen) zu verbessern.

Verwendung von Nanopartikeln zur Arzneimittelabgabe

Nanopartikel sind eine der vielversprechendsten Behandlungsoptionen in der Onkologie. Sie haben das Potenzial, herkömmliche Behandlungen zu revolutionieren, indem sie den Einsatz und die Verabreichung von Chemotherapeutika verbessern [2].

Die Fähigkeit, die Form, Größe und Oberfläche von Nanopartikeln zu steuern, sowie ihre Fähigkeit, Medikamente an bestimmte Stellen im Körper zu transportieren und abzugeben, macht Nanopartikel in der Onkologie sehr nützlich [3].

Die Verwendung von Nanopartikeln hat sich auch auf andere Bereiche der medizinischen Welt ausgeweitet [4], darunter:

• Forschungslabore
• klinische Versuche
• Behandlung von anderen Krankheiten als Krebs.

Können wir die Nebenwirkungen der Chemotherapie stoppen?

Fast. Krebs ist oft aufgrund mehrerer Behandlungsoptionen, einschließlich Operation, Chemotherapie, Strahlentherapie und Immuntherapie, schwächend. Die Nebenwirkungen dieser Behandlungen können sich nachteilig auf den Lebensstil des Patienten auswirken. Sie können neben vielen anderen Nebenwirkungen oft Schlaflosigkeit, Übelkeit, Erbrechen und Gewichtsverlust erfahren [5].

Nach der Diagnose und Behandlung von Krebs kann sich die Lebensqualität des Patienten dramatisch verschlechtern. Aber mit Nanomedizin können Patienten eine dramatische Verringerung der Nebenwirkungen der Chemotherapie erfahren, einschließlich einer Verringerung der Toxizität der verwendeten Medikamente [6]. Zusammen mit all den anderen möglichen Vorteilen der Einführung von Nanopartikeln macht dies die Nanomedizin zu einer attraktiven neuen Krebsbehandlungsoption.

Was können Nanopartikel bieten?

Nanopartikel sind attraktive Behandlungen, da ihre äußere Oberfläche modifiziert werden kann, um bestimmte Krebszellen anzugreifen. Sie sind biokompatibel und biologisch abbaubar. Sie bieten auch eine erhöhte Stabilität ihrer Wirkstoff-Payload [7].

Weitere mögliche Vorteile:

• • • Verbesserung der Wirksamkeit der Behandlung
    • Erhöhte Lokalisierung
    • Reduzierung der toxischen Nebenwirkungen von Medikamenten.
    • Reduzierte Dosis von Medikamenten und mehr.

Arten von Nanopartikeln

Es gibt drei Haupttypen von Nanopartikeln [8], nämlich:

• Nanopartikel auf Lipidbasis

Lipidbasierte Nanopartikel haben viele Vorteile gegenüber anderen Arten von Nanopartikeln. Dies erklärt ihre zunehmende Verwendung bei der Arzneimittelabgabe. Lipidbasierte Nanopartikel haben eine bessere Biokompatibilität als andere Nanopartikel. Das bedeutet, dass sie besser mit lebendem Gewebe arbeiten. Lipidbasierte Nanopartikel sind auch vielseitiger, was sie zu einer besseren Option für viele Behandlungen, wie z. B. Krebs, macht.

Liposomen enthalten eine breite Palette natürlicher, synthetischer und modifizierter Lipide, die bei der Abgabe von Arzneimitteln sowie Kontrastmitteln für die medizinische Bildgebung helfen. Liposomen werden zur Behandlung von Krebs, Pilzinfektionen, Impfstoffen und mehr verwendet.

Polymer-Nanopartikel werden derzeit für Folgendes verwendet:

• • • Verteilung von Chemotherapeutika in Tumoren
    • Lieferung von Biomolekülen für die Genmedizin
    • Teilen von Bildkontrasten für die medikamentöse Therapie.

Nanopartikel auf Polymerbasis erhöhen die Wirksamkeit von Arzneimitteln und verringern die Nebenwirkungen und Toxizität von Arzneimitteln.

Wie transportieren Nanopartikel Medikamente?

Effektiv . Der Zweck von Nanopartikeln besteht darin, Medikamente direkt an Krebszellen und nicht an den Rest des Körpers abzugeben. Sie werden intravenös verabreicht und bewegen sich dann durch das Kreislaufsystem durch den Körper.

Nanopartikel sollen entdeckt und anschließend auf Krebsgewebe angereichert werden, die Tumorwände durchdringen und das Chemotherapeutikum, das sie tragen, abgeben ^[8] . Auf diese Weise wird das Chemotherapeutikum direkt an den Ort des Krebses abgegeben, anstatt im ganzen Körper verteilt zu werden. Die massive Ausbreitung sowohl in erkranktes als auch in gesundes Gewebe ist normalerweise die Ursache für Arzneimittelnebenwirkungen.

Es gibt verschiedene Methoden zur Freisetzung von Medikamenten, die durch Nanomedizin verabreicht werden [9]:

• • • Kontinuierliche Freigabe
    • Kontrollierte Diffusion
    • unter Erosionsschutz
    • Reizsensitivität (pH-Sensitivität, Enzymsensitivität etc.)

Nanopartikel können auch so konstruiert werden, dass sie sich unter einer Vielzahl von Bedingungen umwandeln, um ihre Medikamente entweder freizusetzen oder zurückzuhalten.

Nanopartikel dienen nicht nur der Krebsbehandlung

Obwohl Nanopartikel weit verbreitet für die Krebsbehandlung verwendet werden, werden sie auch für die Diagnostik verwendet, eine Art von Nanomedizin, die als Nanodiagnostik bezeichnet wird [10]. Mehrere Nanopartikel-Formulierungen wurden bereits ausschließlich für diagnostische Zwecke entwickelt. Nanodiagnostik entwickelt sich, obwohl derzeit nur begrenzt nutzbar, zu einem immer aktiveren Anwendungsfeld im Bereich der Bildgebung, beispielsweise zur Magnetresonanzüberwachung von Tumorblutgefäßen und Koronararterien bei Patienten.

Neben der Diagnostik werden Nanopartikel auch zu Forschungszwecken, bei der Behandlung von Herz-Kreislauf-Erkrankungen [11] und „Theranostik“ – ein Begriff, der präklinische Studien und Versuche mit Arzneimitteln und anderen Behandlungen beschreibt [12] verwendet.

Es gibt noch Produktionsprobleme , die gelöst werden müssen

Bei der Herstellung und Verwendung von Nanopartikeln treten zahlreiche Probleme auf [13], darunter:

Der Prozess zur Herstellung von Lipid-basierten Nanopartikeln variiert erheblich für jede Charge.

Der Herstellungsprozess ist schwierig zu entwickeln und in dem Maße aufrechtzuerhalten, dass Nanopartikel von signifikanter Qualität hergestellt werden können.

• Die Erstellung erfordert hohes Geschick

Die Herstellung von Nanopartikeln ist zeitaufwändig und äußerst arbeitsintensiv und erfordert spezielle Kenntnisse und Werkzeuge.

Fazit: Die Zukunft sieht gut aus

Nanopartikel wurden entwickelt, um das Nutzen-Risiko-Verhältnis der Behandlung zu maximieren. Anstatt viele schwächende Symptome in der Hoffnung zu verursachen, eine Krankheit zu heilen, wie aktuelle Krebsbehandlungen, sollen Nanopartikel Nebenwirkungen bei der Behandlung derselben Krankheit minimieren.

Aber die Technologie ist noch nicht zu 100 % bereit für die Hauptsendezeit. Mehr Forschung ist erforderlich, und es müssen mehr Dollar ausgegeben werden, um sowohl die Wirksamkeit der Nanomedizin als auch die langfristigen Auswirkungen auf den Körper zu analysieren.

Obwohl Nanopartikel auf Lipidbasis die vielversprechendste Perspektive darstellen, da sie aus natürlichen Elementen bestehen und mehr Vorteile als andere Arten von Nanopartikeln haben, sind sie noch keine ideale Lösung für die Arzneimittelabgabe. Um die Technologie voranzubringen, brauchen wir mehr Investitionen in klinische Studien sowohl im öffentlichen als auch im privaten Sektor.

Die Nanomedizin wird zur Behandlung vieler verschiedener Krankheiten und Zustände eingesetzt, aber im Segment der Onkologie finden Nanopartikel die größte Anwendung und sind am vielversprechendsten. Bisher wurden 51 Nanopharmazeutika für den Einsatz in der klinischen Praxis zugelassen [14]. Andere werden in klinischen Studien für Krebs und andere Krankheiten untersucht.

Natürlich ist die Nanomedizin ein Bereich, der genau überwacht werden muss. Ich glaube, dass die Zukunft der Nanomedizin und der Nanopartikel durch kontinuierliche Forschung, Tests und Weiterentwicklung rosig sein wird.