Forskare har över tid kunnat visa att medicin designad i nanoskala erbjuder oöverträffade möjligheter för riktad behandling av allvarliga sjukdomar som cancer. Dock, nu visar forskning också att kroppens immunsystem spelar en betydande roll i läkemedelstillförselsprocessen.

"Forskare kan idag kapsla in medicin i nanopartiklar av virusstorlek. Nanopartiklarna är effektiva för läkemedelsleverans – leveransen av läkemedlet till kroppen – eftersom de mycket exakt kan hitta sjuka celler och bära läkemedlet till dem. Det betyder att du kan räcka med mindre dosering och därmed färre biverkningar, " förklarar professor Moein Moghimi från fakulteten för farmaceutiska vetenskaper vid Köpenhamns universitet.

Professor Moghimi har tillsammans med kollegor vid University of Brighton och Danmarks Tekniske Universitet nyligen publicerat ett landmärke i ACS Nano angående immunförsvarets angrepp på nanopartiklar.

Den nya forskningen har visat att beläggningen av nanopartikelytan har stor inverkan på aktiveringen av immunförsvaret – partikelns polymerbeläggning kan utformas på olika sätt, och formen kan drastiskt förändra kroppens immunsvar.

"Drogtillförsel med nanopartiklar kamouflerade som vattenlösliga polymerer har visat sig mycket effektivt. Ett sätt att leverera läkemedel säkert till sjuka platser i kroppen är att kapsla in dem i små polymera partiklar i liknande storlek som virus. Men, när de injiceras i blodet fångas dessa partiklar upp av kroppens försvarssystem. Detta kan övervinnas genom att kamouflera ytan på dessa nanobärare med vattenlösliga polymerer. Detta gör ytan "vattenlik" och mindre synlig för immunsystemet, säger professor Moghimi.

Professor Moghimi arbetar vid institutionen för farmaceutisk och analytisk kemi där han leder Centrum för farmaceutisk nanoteknologi och nanotoxikologi, som stöds av den danska vetenskapsmyndigheten, Teknik och innovation. Detta arbete gjordes som en del av pågående forskning vid centret.

Professor Moghimis huvudfokus är nanotoxikologi – och de möjliga konsekvenserna av läkemedelsleverans med nanopartiklar.

"Vår senaste forskning visar att vi bör vara mycket försiktiga när vi utformar ytan på nanopartiklarna. Anmärkningsvärt nog, att ändra konformationen av beläggningspolymererna på nanopartikelytan från ett utseende av "svamptyp" till ett utseende av "borsttyp" kan byta komplementaktivering från en väg till en annan, " förklarar professor Moghimi.

Forskningen visar svårigheter i design och ytkonstruktion av polymera nanopartiklar så att det är tillräckligt hydrofilt för att vara kompatibelt med biologiska vätskor och ändå förhindra komplementaktivering.

Detta är också mycket viktigt ur kliniska perspektiv eftersom komplementaktivering kan inducera biverkningar hos vissa patienter.

Vikten av detta arbete lyftes också fram i en helt exklusiv "News and Views" av de prestigefyllda Naturens nanoteknik .