Braziliaanse gele schorpioen (Tityus serrulatus)

n de ontwikkeling van nieuwe medicijnen, iets uit de natuur halen en aanpassen, is al jaren een succesvolle tactiek die wordt toegepast door medicinale chemici. Nu, met behulp van nanotechnologie, veranderen onderzoekers eenmaal-weggegooide kandidaat-geneesmiddelen in bruikbare geneesmiddelen.

Naar schatting 40% van de klinisch goedgekeurde geneesmiddelen vallen in de categorie waar ofwel de natuurlijke verbinding zelf ofwel een aangepaste versie het goedgekeurde medicijn is. Deze omvatten statines (aangetroffen in bacteriesecreties) die worden gebruikt om cholesterol, kininen (te vinden in cincholabomen) als antimalariamiddelen en paclitaxel (te vinden bij taxusbomen) als antikankermedicatie te verlagen.

Veel van deze natuurlijke producten toxinen geproduceerd door planten of dieren een vorm van verdediging. En schorpioen gif is het verkrijgen van belang als een bron van nieuwe geneesmiddelen. Het bevat een mengsel van biologische stoffen, genaamd peptiden, waarvan bekend is dat celdood door het vormen van poriën in biologische membranen. Celdood kan handig zijn als we in staat zijn om te richten, bijvoorbeeld tumorcellen tot zelfvernietiging.

Deze gifstoffen kunnen zeer krachtige effecten hebben. Bijvoorbeeld, een bepaald klein peptide, bekend als TsAP-1, geïsoleerd van de Braziliaanse gele schorpioen (Tityus serrulatus), heeft beide anti-microbiële en anti-kanker eigenschappen.

Echter, gebruik te maken van dit soort macht voor klinisch goed is tot nu toe een uitdaging, omdat deze giftige stoffen te doden zowel tumoren en gezonde cellen. Een methode om dergelijke toxiciteit te controleren is door het gebruik van nanotechnologie om speciaal vervaardigde voertuigen voor de toediening van geneesmiddelen te bouwen. Als dat lukt, is de giftige drug vrijgegeven aan alleen ongewenste weefsels in een lichaam te doden.

Een dergelijke poging is gedaan door Dipanjan Pan aan de Universiteit van Illinois in Urbana-Champagne. In een studie gepubliceerd in het tijdschrift Chemical Communications, Wetenschappers beweren sferische capsules te vangen schorpioen gif toxine tsap-1 te hebben gemaakt. Deze ingekapselde toxine, genaamd NanoVenin, verhoogt de effectiviteit drugs doden borstkankercellen met tienmaal.

Dit is een interessante ontwikkeling om twee redenen. Ten eerste kon het giftoxine in zijn natuurlijke vorm niet worden gebruikt vanwege het gebrek aan specificiteit en ten tweede veroorzaakte de opname van het giftoxine in het nanodeeltje een grote toename van de potentie van het medicijn, waardoor het meer klinisch bruikbaar werd.

Deze vorm van het medicijn werkt op borstkankercellen, maar is nog niet ziektespecifiek. Onderzoekers kunnen de buitenste schil aanpassen door bijvoorbeeld eiwitten aan te brengen die het selectief kunnen maken voor bepaalde soorten kanker. Het kan ook mogelijk zijn om het nanodeeltje in een biologisch afbreekbare laag te coaten, zodat de toxiciteit ervan wordt opgevangen totdat het het zieke gebied bereikt, waar de laag degradeert om het toxine te onthullen.

Een dergelijke precieze aflevering kan werken op een "lock-and-key-systeem" van zeer precieze biologische structuren. Verschillende soorten kankercellen hebben bijvoorbeeld karakteristieke afscheidingen of buitenste eiwitten - de biologisch afbreekbare laag van het medicijn kan worden gebouwd om deze specifieke afscheidingen of eiwitten te herkennen en vervolgens het afbraakproces in gang te zetten, wat een nauwkeurige afgifte van het medicijn mogelijk maakt.

Vaak effectief drugs zijn ontdekt, maar niet gecommercialiseerd als gevolg van de levering problemen. Toch is de laatste ontwikkelingen in de nanotechnologie illustreren hoe een keer weggegooid drugs afkomstig zijn van natuurlijke verbindingen kunnen worden gebracht uit de kast om de ziekte te bestrijden.

Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd op The Conversation.
Lesen Sie hier originele artikel.

Over de auteur

Benjamin Burke is een Molecular Imaging post-doctoraal onderzoek assistent op Universiteit van Hull.

Openbaarmakingsverklaring: Benjamin Burke werkt niet voor, raadpleegt, bezit aandelen in of ontvangt geen financiering van een bedrijf of organisatie die van dit artikel zou profiteren en heeft geen relevante banden.

Aanbevolen boek:

Keeping the Bees: Vanwaar al Bees in gevaar zijn en wat we kunnen doen om hen te redden
door Laurence Packer.

Terwijl de media richt zich op colony-collapse disorder en de bedreigingen van de honingbijen in het bijzonder, het echte gevaar is veel groter: alle bijen in gevaar zijn, of het nu van het verlies van habitat, het gebruik van pesticiden of de ziekte, onder andere factoren. En vanwege de integrale rol deze insecten spelen in de ecologie van onze planeet, kunnen we in gevaar ook. In De bijen houden, Laurence Packer, een melittologist wiens leven draait om bijen, ontkracht veel mythes over deze wezens en neemt ons mee achter de schermen met wetenschappers over de hele wereld die werken aan deze fascinerende wezens te redden voordat het te laat is.

Klik hier voor meer info en / of om dit boek op Amazon te bestellen.