Многообещающее будущее наномедицины и наночастиц

Рак, к сожалению, широко распространен во всем мире. Он ежедневно по-разному влияет на миллионы жизней. Прежде чем мы углубимся в тему наномедицины и наночастиц , давайте сначала посмотрим на текущее состояние лечения рака.

Большинство методов лечения рака вредны для организма. Они не только убивают раковые клетки, но и могут повредить здоровые ткани, вызывая серьезные побочные эффекты.

Химиотерапевтические препараты против рака плохо биораспределены и поэтому требуют высоких доз. [1] Резистентность может также развиться к одному или нескольким лекарствам, которые используются регулярно. Это означает, что онкологи должны постоянно разрабатывать новые лекарственные «коктейли», чтобы продолжать лечение своих пациентов.

Некоторые из используемых препаратов, особенно в поздних курсах химиотерапии, также могут быть относительно неэффективными.

Пока преимущества химиотерапии перевешивают риски, но с наступлением эпохи наномедицины и наночастиц ситуация может скоро измениться.

Что такое наномедицина?

Наномедицина — это медицинское применение нанотехнологий. По словам Джона Хопкинса:

«Наномедицина может включать широкий спектр приложений, включая биосенсоры, тканевую инженерию, диагностические устройства и многие другие. [Это включает]… использование нанотехнологий для более эффективной диагностики, лечения и профилактики различных заболеваний ».

Это также включает разработку новых подходов к более эффективной доставке лекарств к месту действия с целью улучшения результатов с меньшим количеством лекарств (и меньшими побочными эффектами лекарств).

Использование наночастиц для доставки лекарств

Наночастицы являются одними из самых многообещающих вариантов лечения в онкологии. Они могут произвести революцию в обычных методах лечения, улучшив использование и доставку химиотерапевтических препаратов [2].

Возможность контролировать форму, размер и поверхность наночастиц, а также их способность транспортировать и доставлять лекарства в определенные места в организме делают наночастицы очень полезными в онкологии [3].

Использование наночастиц также распространилось на другие области медицинского мира [4], включая:

• исследовательские лаборатории
• клинические испытания
• лечение других заболеваний, кроме рака.

Можем ли мы остановить побочные эффекты химиотерапии?

Почти. Рак часто истощает из-за нескольких вариантов лечения, включая хирургическое вмешательство, химиотерапию, лучевую терапию и иммунотерапию. Побочные эффекты этих методов лечения могут пагубно сказаться на образе жизни пациента. Они часто могут испытывать бессонницу, тошноту, рвоту и потерю веса среди многих других побочных реакций [5].

После диагностики и лечения рака качество жизни пациента может резко ухудшиться. Но с наномедициной пациенты могут ощутить резкое уменьшение побочных эффектов химиотерапии, включая снижение токсичности используемых препаратов [6]. Это в сочетании со всеми другими возможными преимуществами введения наночастиц делает наномедицину привлекательным новым вариантом лечения рака.

Что могут предложить наночастицы?

Наночастицы — привлекательные способы лечения потому что их внешняя поверхность может быть модифицирована для атаки определенных раковых клеток. Они биосовместимы и биоразлагаемы. Они также обеспечивают повышенную стабильность своей полезной нагрузки с лекарствами [7].

Другие возможные преимущества:

• • • Повышение эффективности лечения
    • Повышенная локализация
    • Снижение токсических побочных эффектов лекарств.
    • Сниженная доза лекарства и многое другое.

Типы наночастиц

Существует три основных типа наночастиц [8] , а именно:

• Наночастицы на основе липидов

Наночастицы на основе липидов имеют много преимуществ по сравнению с другими разновидностями наночастиц. Это объясняет их более широкое использование при доставке лекарств. Наночастицы на основе липидов обладают лучшей биосовместимостью, чем другие наночастицы. Это означает, что они лучше работают с живой тканью. Наночастицы на основе липидов также более универсальны, что делает их лучшим вариантом для многих методов лечения, например лечения рака.

В состав липосом входит широкий спектр природных, синтетических и модифицированных липидов, которые помогают доставлять лекарства, а также контрастные вещества для медицинской визуализации. Липосомы используются для лечения рака, грибковых инфекций, вакцин и многого другого.

Полимерные наночастицы в настоящее время используются для следующего:

• • • Распространение химиотерапевтических препаратов при опухолях
    • Доставка биомолекул для генетической медицины
    • Совместное использование контрастов изображений для лекарственной терапии.

Наночастицы на основе полимеров повышают эффективность лекарств, а также уменьшают побочные эффекты и токсичность лекарств.

Как наночастицы доставляют лекарства?

Эффективно . Назначение наночастиц — доставлять лекарства непосредственно к раковым клеткам, а не к остальной части тела. Их вводят внутривенно, а затем они перемещаются по телу кровеносной системой.

Наночастицы предназначены для обнаружения и последующего накопления на раковой ткани, проникая через стенки опухоли и доставляя химиотерапевтический препарат, который они переносят ^[8] . Таким образом, химиотерапевтический препарат доставляется непосредственно к месту рака, а не распространяется по всему телу. Массовое распространение как на больные, так и на здоровые ткани обычно является причиной побочных эффектов лекарств.

Существуют различные методы выпуска лекарств, вводимых с помощью наномедицины [9]:

• • • Продолжительный выпуск
    • Регулируемая диффузия
    • Под контролем эрозии
    • Чувствительность к стимулам (чувствительность к pH, чувствительность к ферментам и т. д.)

Наночастицы также могут быть разработаны для трансформации в различных условиях, чтобы либо высвобождать, либо удерживать свои лекарства.

Наночастицы не только для лечения рака

Хотя наночастицы широко используются для лечения рака, они также используются для диагностики — такого типа наномедицины, который называют нанодиагностикой [10]. Несколько составов наночастиц уже разработаны только для диагностического использования. Несмотря на то, что в настоящее время нанодиагностика используется ограниченно, она становится все более активной областью применения в области визуализации, например, для магнитно-резонансного мониторинга кровеносных сосудов опухоли и коронарных артерий у пациентов.

Помимо диагностики, наночастицы также используются в исследовательских целях, при лечении сердечно-сосудистых заболеваний [11] и «тераностика» — термин, используемый для описания доклинических исследований и испытаний лекарственных препаратов и других методов лечения [ 12].

Есть еще производственные c проблемы для решения

При производстве и использовании наночастиц возникает множество проблем [13], в том числе:

Процесс создания наночастиц на основе липидов существенно различается для каждой партии.

Производственный процесс сложно разработать и поддерживать до такой степени, чтобы можно было производить значительные качественные наночастицы.

• Чтобы создавать, требуются высокие навыки

Производство наночастиц занимает много времени и чрезвычайно трудоемко, требует специальных знаний и инструментов.

Итог: будущее выглядит хорошо

Наночастицы предназначены для максимального увеличения соотношения польза / риск лечения. Вместо того, чтобы вызывать множество изнуряющих симптомов в надежде излечить одно заболевание, как современные методы лечения рака, наночастицы призваны минимизировать любые побочные эффекты при лечении того же заболевания.

Но технология еще не на все 100% готова к работе в прайм-тайм. Необходимы дополнительные исследования, и необходимо потратить больше долларов на анализ как эффективности наномедицины, так и долгосрочного воздействия на организм.

Хотя наночастицы на основе липидов представляют собой наиболее многообещающую перспективу, поскольку они состоят из природных элементов и имеют больше преимуществ, чем другие типы наночастиц, они еще не являются идеальным решением для доставки лекарств. Для развития технологии нам нужны более значительные инвестиции в клинические испытания как в государственном, так и в частном секторе.

Наномедицина используется для лечения множества различных заболеваний и состояний, но именно в сегменте онкологии наночастицы находят наибольшее применение и являются наиболее перспективными. На сегодняшний день одобрен для использования в клинической практике 51 нанофармацевтический препарат [14]. Другие изучаются в рамках клинических испытаний на рак и другие заболевания.

Очевидно, что наномедицина — это область, за которой нужно внимательно следить. Я верю, что благодаря постоянным исследованиям, испытаниям и достижениям будущее наномедицины и наночастиц будет светлым.