口服奈米藥物研發成功 標靶治療更有效

作者 | 發布日期 2013 年 12 月 04 日 11:49 | 分類 生物科技
drug (Photo Credit:Fillmore Photography via photopin cc)

將藥物製成奈米粒子,直接傳送到體內病灶區作用,能提高藥物治療精準度,避免殺敵三千、自損八百,傷害到其他正常組織的情形。但目前的奈米粒子藥物,都必須以注射的方式進入病患體內,此舉限制了藥物的效用,也降低患者使用藥物的意願。而來自麻省理工學院(MIT)和布萊根婦女醫院(BWH)研發出 一種新型奈米粒子,能以口服代替注射,並提升藥物效用。



藥物口服方式,對發展高膽固醇或關節炎這類疾病的新療法特別有效,患有這些疾病的人,若要他們時常回醫院接受奈米藥物注射,他們寧願選擇定期服用藥丸。

突破腸道關卡

但口服奈米粒子主要的難題,就是如何通過「腸道關卡」。這層關卡就好像一道磚牆,磚塊是腸道上皮細胞,中間的水泥則是緊密連結蛋白(Tight junctions),它讓磚塊能緊密的連結在一起,阻擋外來物質進入腸道,若有任何物質想要進出,就必須設法突破這道牆。

過去,研究人員曾想過要破壞緊密連結蛋白,好讓奈米藥物進入,但這種方式會讓其他有害的細菌搭著順風車一起通過,對身體產生不良的影響,因此研究人員轉而尋 找能讓物質選擇性通過的方法,也就是找看看在腸道中,是否有「特殊入口」,只要進入者身上帶有鑰匙,就准予放行,結果他們在嬰兒身上找到解答。

嬰兒體內的新生兒 Fc 受體(Neonatal Fc receptor, FcRn)就是那個入口,它讓從母乳中獲取到的抗體,能穿過腸道上皮細胞,進入血液循環中,加強嬰兒的免疫力。而 FcRn 除了存在於嬰兒體內,在成人的腸黏膜細胞也能發現其蹤影,因此若將奈米藥丸的外層,裹上能開啟 FcRn 的鑰匙「Fc 蛋白」(Fc proteins),那整顆藥丸就能進入腸道細胞中。

口服奈米藥物 小鼠實驗成功

研究人員以此方式為小鼠進行實驗,讓牠們服用胰島素奈米藥丸,藥丸的殼由生物相容性聚合物組成,其核心能裝載藥物,藥丸的最外層包覆著 Fc 蛋白。結果正如預期,Fc 蛋白果真抓住了腸道中的 FcRn,並順利將整顆藥丸帶進入腸道細胞中。

最後實驗證實,包覆 Fc 蛋白的奈米粒子到達血液的效率,比沒有該包覆層的奈米粒子還要高出 11 倍。此外,所傳送的胰島素量很大,足以降低小鼠的血糖濃度。

研究團隊的成員麻省理工學院機械工程副教授 Rohit Karnik 表示:「這個實驗說明了一個概念,我們可以利用 FcRn,來運送任何原本難以穿透腸道的東西。」布萊根婦女醫院奈米醫學與生物材料研究室主持人 Farokhzad 說:「如果你能穿透腸道中的粘膜,那麼,下一個,你也許就能穿透肺部的粘膜,也許還有血腦屏障和胎盤屏障。」

未來,研究者希望應用相同的原理,突破其它的障礙,例如血腦屏障,這種障礙能阻止許多藥物到達大腦。此外他們也正致力於優化奈米粒子的藥物釋放,為進一步利用胰島素和其它藥物的動物試驗做準備。

(封面圖片來源:Fillmore Photography via photopin cc) 

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