Målinriktad leverans för behandling av mag- tarmsjukdomar
- Diarienummer
- ID23-0016
- Projektledare
- Teleki, Alexandra
- Start- och slutdatum
- 240101-271231
- Beviljat belopp
- 2 500 000 kr
- Förvaltande organisation
- Uppsala University
- Forskningsområde
- Bioteknik, medicinsk teknik och teknik för livsvetenskaperna
Summary
Förekomsten av inflammatorisk tarmsjukdom (IBD) fortsätter att öka globalt. Nuvarande terapier förlitar sig främst på systemisk läkemedelsadministration med ospecifik styrning mot sjukdomslokalen. Detta begränsar i hög grad läkemedelseffektiviteten och orsakar biverkningar. Dessutom utmanar den heterogena behandlingsresponsen hos IBD patienter utvecklingen av hållbara och effektiva terapier. Vårt mål är att etablera precisionsbehandlingar för IBD genom att utveckla ett oralt administrerat läkemedelsleveranssystem som specifikt riktar sig mot den inflammerade vävnaden. För att uppnå detta kommer vi att funktionalisera läkemedelsladdade mesoporösa SiO2 nanopartiklar med ligander mot molekylära mål i sjukdomsområden i kolon. Vi kommer att anpassa ytkemin med klick kemi-baserad biokonjugering för att kontrollera diffusion av nanopartiklar genom slemhinnan i kolon och nå mål på ytan av epitelcellerna. På så sätt kan vi systematiskt studera transporten av riktade nanopartiklar i kolon med hjälp av nyligen utvecklade laboratoriemodeller för kolonslemhinnan. Terapeutisk effektivitet kommer att utvärderas i prekliniska sjukdomsmodeller som återskapar kliniska drag av inflammation vid ulcerös kolit och Crohn’s sjukdom. Därmed kommer vi att förbättra effektiviteten hos oralt administrerade läkemedel för lokal behandling av mag- och tarmsjukdomar och möjliggöra användningen av riktade nanomediciner med stabil och kontrollerbar prestanda in vivo för att nå sin fulla potential i kliniken.
Populärvetenskaplig beskrivning
Inflammatorisk tarmsjukdom (IBD) är en kronisk sjukdom som kännetecknas av inflammation i mag-tarmkanalen. Det inkluderar två huvudtyper: ulcerös kolit och Crohns sjukdom. IBD påverkar miljontals människor världen över och dess förekomst fortsätter att öka. Det är en komplex sjukdom som involverar en kombination av genetiska, miljömässiga och immunologiska faktorer. Sjukdomsförloppet kan variera starkt mellan olika patienter och därför är det utmanande att hitta rätt behandlingsstrategi för varje individ. De nuvarande behandlingsalternativen för IBD fokuserar främst på att minska inflammation och hantera symtom. Nuvarande terapier riktar sig inte specifikt mot inflammationen i mag- tarmkanalen och orsakar därmed svåra biverkningar. Det finns därför ett stort behov att utveckla nya precisionsbehandlingar för IBD. I detta projekt kommer vi att utveckla ett läkemedelsleveranssystem som ges patienten oralt. Vi kommer att använda mesoporösa kiseldioxid nanopartiklar som bärarsystem för läkemedlet. Detta material har en ordnad porstruktur med stor yta som kan lagra och sedan frisätta läkemedel från sina porer kontrollerat vid specifika målområden i kroppen. Dessutom kan ytan på nanopartiklarna modifieras med funktionella grupper som styr leveranssystemet mot den inflammerade vävnaden i tarmen. Nya forskningsrön har identifierat proteiner som uttrycks till en högre grad på inflammerad jämfört med sjuk vävnad. Antikroppar på nanopartiklarnas yta kan fungera som ankare till dessa proteiner och därmed rikta behandlingen till det sjuka målområdet i tarmen. Vi arbetar med klickkemi för att koppla samman molekyler på ytan av nanopartiklarna på ett effektivt och kontrollerat sätt. Detta är inte bara viktigt för att målstyra nanopartiklarna mot inflammationen utan även för att möjliggöra transport genom det tjocka mukuslagret som bildar ett skyddande barriär på slemhinnan i tjocktarmen. Vi kommer att studera hur ytkemin på nanopartiklarna påverkar leverans av nanopartiklarna i nyligen utvecklade laboratoriemodeller som efterliknar den komplexa, gel-liknande strukturen av mukus i kolon. Vi utvärderar även hur effektiv den nya behandlingsmetoden är i djurmodeller för IBD som efterliknar antingen ulcerös kolit eller Crohns sjukdom. Det långsiktiga målet med denna forskning är därmed att utveckla en ny, effektiv behandling för IBD med färre biverkningar och därmed öka livskvalitén för IBD patienter.