Bild 1:Ett schematiskt diagram över tvåstegsmonteringsprocessen för kärnskalstrukturen hos läkemedelsbäraren för grönt te. Kärnan i denna bärare är gjord av OEGCG och Herceptin, ett proteinläkemedel som för närvarande används för att behandla bröstcancer. Runt EGCG-Herceptin-kärnan finns ett skal som innehåller PEG-EGCG.
Grönt te har länge varit känt för sin antioxidant, mot cancer, anti-aging och antimikrobiella egenskaper. En grupp forskare från Institute of Bioengineering and Nanotechnology (IBN) från A*STAR har tagit hälsofördelarna med grönt te till nästa nivå genom att använda en av dess ingredienser för att utveckla ett läkemedelsleveranssystem, som dödar cancerceller mer effektivt.
En viktig ingrediens i grönt te, epigallocatechin gallate (EGCG), är en antioxidant som är känd för att ha terapeutiska tillämpningar vid behandling av många sjukdomar inklusive cancer.
Med EGCG, IBN -forskare har framgångsrikt konstruerat nanobärare som kan leverera läkemedel och döda cancerceller mer effektivt. Deras arbete publicerades nyligen i den ledande tidskriften Naturnanoteknik .
"De många hälsofördelarna med grönt te har inspirerat oss att använda det i läkemedelsleveranssystem. Detta är första gången som grönt te har använts som ett material för att inkapsla och leverera läkemedel till cancerceller. Vår nanocarrier av grönt te levererade inte bara protein läkemedel mer effektivt mot cancercellerna, kombinationen av bärare och läkemedel minskade också dramatiskt tumörtillväxt jämfört med läkemedlet ensamt. Detta är ett spännande genombrott inom nanomedicin, "säger IBNs verkställande direktör, Professor Jackie Y. Ying.
En viktig utmaning inom kemoterapi är att se till att läkemedlen endast levereras till tumören för att undvika att skada omgivande friska vävnader och organ. För att ta itu med detta, forskare har fokuserat sina ansträngningar på att utveckla mer effektiva läkemedelsbärare. När den injiceras i kroppen, dessa bärare fungerar som hemmissiler, reser genom kroppen för att zooma in på målcellerna där de kommer att släppa de cancerförstörande läkemedlen.
En stor stötesten för att designa mer effektiva bärare för läkemedel har varit förhållandet mellan läkemedel och bärare. Specifikt, kapaciteten hos en viss bärare begränsar mängden läkemedel som den kan leverera. Effektiv terapi skulle vanligtvis kräva administrering av betydande mängder läkemedelsinkapslande kärl i kroppen. Tyvärr, befintliga bärare är gjorda av material som inte har någon terapeutisk effekt, och de kan till och med orsaka biverkningar om de används i stora mängder.
För att lösa det här problemet, IBN har utformat en terapeutisk nanocarrier för läkemedelsleverans med användning av nya föreningar härledda från EGCG. Kärnan i denna bärare är gjord av en oligomer av EGCG (OEGCG), som kan inkapsla läkemedel och proteiner, som Herceptin, ett proteinläkemedel som för närvarande används för att behandla bröstcancer. Polyetylenglykol (PEG) -EGCG användes för att bilda skalet på denna bärare. Denna nya förening består av PEG, som är en känd "stealth" -molekyl som verkar för att kamouflera bäraren, förhindra att det upptäcks och filtreras ur kroppen av immunsystemet innan det når tumören. Micellära nanokomplex av mindre än 100 nanometer i dimension bildas av OEGCG-kärnan och PEG-EGCG-skalet, skydda proteinläkemedlet från snabb proteolys och renal clearance, samtidigt som man tillhandahåller tumörmål.
Forskargruppen genomförde djurstudier för att utvärdera prestanda hos IBN:s grönt te-baserade proteinleveranssystem. Studien avslöjade att IBN:s grönt te -nanokomplex fyllt med Herceptin minskade tumörtillväxten mycket mer effektivt jämfört med administrering av Herceptin på egen hand. Med den nya nanocarrier, dubbelt så mycket läkemedel som ackumulerats i cancercellerna, indikerar en förbättrad tumörmålningsförmåga. På samma gång, läkemedelsackumuleringen i de andra organen minskade avsevärt, med 70% i levern och njuren, och med 40% i lungan.
"Vi har utvecklat en grön te-baserad bärare, där bäraren själv uppvisade anti-cancer-effekt, och kan öka cancerbehandlingen när den används tillsammans med proteinläkemedlet. Till skillnad från konventionell terapi, vår gröna tebärare kan utrota fler cancerceller, och ackumulerar betydligt mindre läkemedel i vitala organ där de kan orsaka negativa biverkningar. Denna uppfinning kan bana väg för ett bättre läkemedelsleveranssystem för att bekämpa cancer, "sa Dr Motoichi Kurisawa, IBN -huvudforskare och teamledare.
IBN har lämnat patent på deras gröna te -nanocarrier och utvecklar denna teknik för kliniska tillämpningar. De grönt te-baserade micellära komplexen undersöks också för leverans av aktiva ingredienser i personlig vård och näringsprodukter.
