I en studie publicerad i Advanced Materials , har forskare visat att en innovativ nano-vektor (nanogel), som de utvecklat, kan leverera antiinflammatoriska läkemedel på ett riktat sätt till gliaceller som är aktivt involverade i utvecklingen av ryggmärgsskada, ett tillstånd som leder till paraplegi eller kvadriplegi.

Behandlingar som för närvarande är tillgängliga för att modulera det inflammatoriska svaret som medieras av den komponent som styr hjärnans inre miljö efter akut ryggmärgsskada visade begränsad effekt. Detta beror också på avsaknaden av ett terapeutiskt tillvägagångssätt som selektivt kan verka på mikroglia- och astrocytiska celler.

Nanovektorerna utvecklade av Politecnico di Milano, kallade nanogeler, består av polymerer som kan binda till specifika målmolekyler. I det här fallet designades nanogelerna för att binda till gliaceller, vilket är avgörande för det inflammatoriska svaret efter akut ryggmärgsskada. Samarbetet mellan Istituto di Ricerche Farmacologiche Mario Negri IRCCS och Politecnico di Milano visade att nanogeler, laddade med ett läkemedel med antiinflammatorisk verkan (rolipram), kunde omvandla gliaceller från ett skadligt till ett skyddande tillstånd, vilket aktivt bidrar till återhämtningen av skadad vävnad.

Nanogeler visade sig ha en selektiv effekt på gliaceller, släpper ut läkemedlet på ett riktat sätt, maximerar dess effekt och minskar möjliga biverkningar.

"Nyckeln till forskningen var att förstå de funktionella grupperna som selektivt kan rikta in sig på nanogeler inom specifika cellpopulationer", förklarar Filippo Rossi, professor vid Institutionen för kemi, material och kemiteknik "Giulio Natta" vid Politecnico di Milano. "Detta gör det möjligt att optimera läkemedelsbehandlingar genom att minska oönskade effekter."

"Resultaten av studien visar att nanogeler minskade inflammation och förbättrade återhämtningskapaciteten i djurmodeller med ryggmärgsskada, vilket delvis återställer motorisk funktion. Dessa resultat öppnar vägen för nya terapeutiska möjligheter för myelinolyspatienter", säger Pietro Veglianese, chef för Enheten för akut ryggradstrauma och förnyelse, avdelningen för neurovetenskap vid Istituto Mario Negri.

"Dessutom kan detta tillvägagångssätt också vara fördelaktigt för behandling av neurodegenerativa sjukdomar som Alzheimers, där inflammation och gliaceller spelar en betydande roll."

Mer information: Valeria Veneruso et al, Synergistisk farmakologisk terapi för att modulera gliaceller vid ryggmärgsskada, Avancerat material (2023). DOI:10.1002/adma.202307747

Journalinformation: Avancerat material

Tillhandahålls av Polytechnic University of Milan