Forskare har utvecklat ett nytt sätt att leverera antiparasitiska läkemedel mer effektivt.
Ett internationellt team, ledd av professor Francisco Goycoolea från University of Leeds och Dr Claudio Salomon från Universidad Nacional de Rosario, Argentina, och i samarbete med kollegor vid universitetet i Münster, Tyskland, har utvecklat en ny farmaceutisk formulering för att administrera triklabendazol – ett antiparasitiskt läkemedel som används för att behandla en typ av plattmaskinfektion – i miljarder små kapslar.
Världshälsoorganisationen uppskattar att 2,4 miljoner människor är infekterade med fascioliasis, sjukdomen orsakad av plattmaskar och behandlad med triklabendazol.
Antiparasitiska läkemedel blir inte effektiva förrän de löses upp och absorberas. Traditionellt, dessa läkemedel är mycket olösliga och detta begränsar deras terapeutiska effekt.
I ett försök att övervinna denna begränsning och åstadkomma den nya formuleringen, teamet använde "mjuk" nanoteknik och nanomedicinska metoder, som utnyttjar de självmonterande egenskaperna hos organiska nanostrukturer och använder tekniker där komponenter, såsom polymerer och ytaktiva ämnen i lösning, spelar nyckelroller.
Deras formulering producerar kapslar som är mindre än en mikron i storlek - diametern på ett människohår är ungefär 75 mikron. Dessa små kapslar laddas med triklabendazol och buntas sedan ihop för att leverera den nödvändiga dosen.
Teamet använde kitosan, en naturligt förekommande sockerpolymer som finns i exoskelettet hos skaldjur och cellväggarna hos vissa svampar, att belägga oljekärnan i kapslarna och binda samman läkemedlet, samtidigt som den stabiliserar kapseln och hjälper till att bevara den.
I sin nanokapselform, läkemedlet skulle vara 100 gånger mer lösligt än dess nuvarande tablettform.
Professor Goycoolea, från School of Food Science and Nutrition i Leeds, sa:"Löslighet är en avgörande utmaning för effektiv anti-parasitmedicin. Vi försökte ta itu med detta problem på partikelnivå. Triklabendazol tagit som en dos bestående av miljarder små kapslar skulle innebära att medicinen skulle absorberas mer effektivt och snabbt
"Genom användning av nanokapslar och nanoemulsioner, Läkemedelseffektiviteten kan förbättras och nya lösningar kan övervägas för de bästa sätten att rikta läkemedelsleveransen."
Dr Salomon sa:"Till dags dato, detta är den första rapporten om triklabendazol nanoinkapsling och vi tror att denna typ av formulering också kan användas på andra antiparasitära läkemedel. Men mer forskning behövs för att säkerställa att denna nya farmaceutiska formulering av läkemedlet inte minskar den antiparasitiska effekten. Vår pågående forskning arbetar för att svara på just denna fråga."
Även om det har förekommit fall av fascioliasis i mer än 70 länder över hela världen, med ökande rapporter från Europa och Amerika, det anses vara en försummad sjukdom, eftersom det inte får mycket uppmärksamhet och ofta går obehandlat.
Symtom på sjukdomen när den når den kroniska fasen inkluderar intermittent smärta, gulsot och anemi. Patienter kan också uppleva förhårdnad av levern vid långvarig inflammation.
På grund av den mycket olösliga naturen hos antiparasitiska läkemedel, de måste administreras i mycket höga doser för att säkerställa att tillräckligt med den aktiva ingrediensen absorberas. Detta är särskilt problematiskt när man behandlar barn för parasiter. Tabletterna måste delas upp i mindre bitar för att justera dosen och göra det lättare att svälja, men detta kan orsaka biverkningar på grund av felaktig dosering.
Teamets teknik för att formulera triklabendazol till nanokapslar, publiceras idag i tidskriften PLOS ETT , skulle också möjliggöra administrering av lägre doser.
Pappret, "Kitosan-baserade nanoleveranssystem tillämpade på utvecklingen av nya triklabendazolformuleringar", publiceras i PLOS ETT 12 december 2018.
