Brasilien gelb Skorpion (Tityus serrulatus)

Bei der Entwicklung neuer Medikamente ist es seit Jahren eine erfolgreiche Taktik, die Medizinalchemiker anwenden, etwas aus der Natur zu nehmen und zu modifizieren. Mit Hilfe der Nanotechnologie machen Forscher jetzt einmal verworfene Medikamentenkandidaten zu brauchbaren Medikamenten.

Schätzungsweise 40% der klinisch zugelassenen Medikamente in die Kategorie fallen, in der entweder der natürliche Wirkstoff selbst oder eine modifizierte Version das zugelassene Arzneimittel ist. Dazu gehören Statine (gefunden in bakteriellen Sekreten), die zur Senkung von Cholesterin verwendet werden, Chinine (in Cinchona-Bäumen gefunden) als Antimalariamittel und Paclitaxel (in Eiben gefunden) als Krebsmedikamente.

Viele dieser Naturprodukte sind Toxine, die von Pflanzen oder Tieren als eine Form der Verteidigung hergestellt. Und Skorpiongift hat das Interesse als Quelle neuer Medikamente wurden zu gewinnen. Es enthält ein Gemisch aus biologischen Chemikalien Peptide genannt, durch die teilweise bekannt sind auszulösen Zelltod Poren in biologischen Membranen zu bilden. Der Zelltod kann nützlich sein, wenn wir in der Lage sind, sagen wir zum Ziel, Tumorzellen zu Auto zerstören.

Diese Toxine können sehr starke Wirkungen haben. Zum Beispiel, ein bestimmtes kleines Peptid, bekannt als TsAP-1, isoliert aus dem brasilianischen gelben Skorpion (Tityus serrulatus), hat beide antimikrobielle und krebshemmende Eigenschaften.

Allerdings hat sich nutzbar zu machen diese Art von Macht für die klinische gut bisher schwierig, weil diese Toxine beide Tumoren und gesunden Zellen zu töten. Ein Verfahren zur Steuerung solcher Toxizität ist durch den Einsatz von Nanotechnologie, um speziell hergestellte Arzneimittel-Lieferfahrzeuge zu bauen. Wenn dies gelingt, wird die toxische Wirkstoff freigesetzt nur unerwünschte Gewebe in einem Körper zu töten.

Ein solcher Versuch wurde von Dipanjan Pan an der University of Illinois in Urbana-Champagne gemacht worden. In einer Studie, veröffentlicht in der Zeitschrift Chemical Communications, Behaupten Wissenschaftler kugelförmige Kapseln zu stoppen Skorpiongift-Toxin TSAP-1 geschaffen zu haben. Das gekapselte Toxin, genannt NanoVenin, erhöht die Drogen Wirksamkeit bei Brustkrebszellen zu töten um das Zehnfache.

Dies ist aus zwei Gründen eine interessante Entwicklung. Erstens konnte das Gifttoxin in seiner natürlichen Form aufgrund fehlender Spezifität nicht verwendet werden, und zweitens verursachte der Einbau des Gifttoxins in das Nanopartikel einen starken Anstieg der Wirksamkeit des Arzneimittels, wodurch es klinisch nützlicher wurde.

Diese Form des Medikaments wirkt auf Brustkrebszellen, ist aber noch nicht krankheitsspezifisch. Forscher können ihre äußere Hülle modifizieren, indem sie beispielsweise Proteine ​​anheften, die sie selektiv für bestimmte Krebsarten machen. Es kann auch möglich sein, das Nanopartikel in einer biologisch abbaubaren Schicht zu beschichten, um seine Toxizität einzufangen, bis es den erkrankten Bereich erreicht, wo die Schicht abgebaut wird, um das Toxin freizulegen.

Eine solche präzise Lieferung kann an einem "Schlüssel-Schloss-System" von hochpräzisen biologischen Strukturen arbeiten. Zum Beispiel haben verschiedene Arten von Krebszellen charakteristische Sekrete oder äußere Proteine ​​- die biologisch abbaubare Schicht des Medikaments kann gebaut werden, um diese spezifischen Sekrete oder Proteine ​​zu erkennen und dann den Abbauprozess auszulösen, was eine präzise Abgabe des Medikaments ermöglicht.

Oft wirksame Medikamente wurden entdeckt, aber nicht wegen Lieferprobleme den Handel gebracht. Doch die jüngsten Entwicklungen in der Nanotechnologie zeigen, wie einst verworfen Medikamente aus natürlichen Verbindungen stammen können die Lager Krankheit zu bekämpfen gebracht ausgeschaltet werden.

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Über den Autor

Benjamin Burke ist ein Molecular Imaging Postdoc-Assistent an Universität von Hull.

Disclosure Statement: Benjamin Burke arbeitet nicht für Anteile an einem Unternehmen oder einer Organisation, die von diesem Artikel profitieren könnten, und hat keine relevanten Zugehörigkeiten.

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