Forskare använde mänskliga vita blodkroppsmembran för att bära två läkemedel, ett antibiotikum och ett antiinflammatoriskt medel, direkt till infekterade lungor hos möss.

Metoden för läkemedelsleverans i nanostorlek som utvecklats vid Washington State University behandlade framgångsrikt både bakterietillväxt och inflammation i mössens lungor. Studien, nyligen publicerad i Kommunikationsbiologi , visar en potentiell ny strategi för behandling av infektionssjukdomar, inklusive covid-19.

"Om en läkare helt enkelt ger två läkemedel till en patient, de går inte direkt till lungorna. De cirkulerar i hela kroppen, så potentiellt finns det mycket toxicitet, sa Zhenjia Wang, studiens motsvarande författare och en docent vid WSU:s College of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences. "Istället, vi kan ladda de två typerna av läkemedel i dessa vesiklar som specifikt riktar sig mot lunginflammationen."

Wang och hans forskargrupp har utvecklat en metod för att i huvudsak skala membranet från neutrofiler, den vanligaste typen av vita blodkroppar som leder kroppens immunförsvar. När den väl är tömd, dessa membran kan användas som nanovesiklar, små tomma säckar bara 100 till 200 nanometer breda, som forskare sedan kan fylla med medicin.

Dessa nanovesiklar behåller några av egenskaperna hos de ursprungliga vita blodkropparna, så när de injiceras i en patient, de reser direkt till det inflammerade området precis som cellerna normalt skulle göra, men dessa nanovesiklar bär de mediciner som forskarna implanterade för att attackera infektionen.

I den här studien, första författare Jin Gao, en WSU-forskare, laddade nanovesiklarna med ett antibiotikum och resolvinD1, ett antiinflammatoriskt medel som kommer från Omega 3-fettsyror, för att behandla lungor infekterade av P. aeruginosa, en vanlig potentiellt dödlig patogen som patienter kan fånga i sjukhusmiljöer. Forskarna använde två läkemedel eftersom lunginfektioner ofta skapar två problem, själva infektionen och inflammation skapad av ett starkt immunförsvar.

Toxicitetsstudier och kliniska prövningar skulle behöva utföras innan denna metod kan användas på mänskliga patienter, men denna studie ger bevis på att innovationen fungerar för lunginflammation. Om metoden i slutändan visar sig vara säker och effektiv för människor, Wang sa att nanovesiklarna kan laddas med vilken typ av läkemedel som helst för att behandla en rad infektionssjukdomar, inklusive covid-19.

"Jag tror att det är möjligt att översätta den här tekniken för att hjälpa till att behandla COVID-19, " sa Wang. "COVID-19 är ett virus, inte en bakteriell patogen, men det orsakar också ett inflammationssvar i lungan, så vi kunde ladda ett antiviralt läkemedel som remdesivir i nanovesikeln, och det skulle rikta in sig på den inflammationen."