I det senaste steget mot att bekämpa neovaskulär åldersrelaterad makuladegeneration (nAMD) har ett team under ledning av professor Nathan Gianneschi från International Institute for Nanotechnology vid Northwestern University avslöjat ett nytt tillvägagångssätt som kan förändra patienters liv över hela världen.
Deras forskning, publicerad i Science Advances , introducerar Thrombospondin-1 mimetiska proteinliknande polymerer (TSP1 PLPs) som en potentiell spelväxlare i kampen mot denna ledande orsak till blindhet.
Innan du går in i innovationen av Gianneschi och hans team är det avgörande att förstå allvaret i nAMD. Detta tillstånd är den primära orsaken till blindhet i utvecklade länder, vilket gör att miljoner människor brottas med försämrad syn och en försämrad livskvalitet. Även om de är effektiva för många, misslyckas nuvarande behandlingar för en betydande del av patienterna, vilket understryker det akuta behovet av alternativa terapier.
"För några år sedan blev vi medvetna om det faktum att vissa patienter inte svarar på nuvarande behandlingsmetoder i samtal med profs Jeremy Lavine och Greg Schwartz i oftalmologi vid Northwestern, Feinberg School of Medicine. Vi bildade ett multidisciplinärt team för att ta itu med problemet genom att efterlikna ett protein med vår polymerteknologi, som antas spela en nyckelroll i den nödvändiga vägen, säger Gianneschi.
Gianneschi och hans kollegor har uppfunnit proteomimetiska polymerer, syntetiska föreningar konstruerade för att efterlikna beteendet hos naturliga proteiner, som en potentiell lösning. Deras studie kretsar kring Thrombospondin-1 (TSP1), ett protein känt för att hämma angiogenes och bilda nya blodkärl. Vid nAMD bidrar onormal angiogenes till synförlust. Genom att designa TSP1 PLPs, försökte forskarna utnyttja kraften i detta naturliga anti-angiogena medel på ett banbrytande sätt.
Deras skala i nanostorlek skiljer TSP1 PLP:er åt, vilket gör dem otroligt effektiva när det gäller att rikta in sig på specifika cellulära processer, ungefär som en antikropp, men konstgjorda. Genom att binda till CD36, en nyckelspelare i angiogenesreglering, stör dessa proteomimetiska polymerer den onormala blodkärlsbildningen som är karakteristisk för nAMD. Deras ringa storlek gör det möjligt för dem att navigera i den intrikata okulära miljön.
"Våra polymerer verkar för att engagera nyckelreceptorn på ett multivalent sätt. Det här liknar hur vi tar tag i saker med hela handen istället för med ett finger. Det betyder att vi kan hålla hårt. PLP:erna gör detta, men vid cellulära receptorer längst bak i ögat", sa Gianneschi.
Dessutom visar dessa nano-underverk anmärkningsvärd selektivitet, stabilitet och livslängd i ögat, vilket säkerställer en varaktig terapeutisk effekt. Deras dimensioner i nanoskala förbättrar deras biologiska interaktioner och banar väg för minimalt invasiva leveransmetoder, vilket lovar förbättrad patientkomfort och förbättrade resultat.
Gianneschi och hans teams arbete belyser den transformativa potentialen hos nanoteknik inom medicin. Genom att utnyttja principerna för nanovetenskap, reder forskare inte bara upp komplexiteten i biologiska system utan också tekniska lösningar som en gång förvisades till science fiction. Gianneschis TSP1 PLP representerar ett bevis på de anmärkningsvärda framsteg som gjorts på området, och ger en inblick i en framtid där innovationer i nanoskala omdefinierar landskapet för medicinska behandlingar.
Mer information: Wonmin Choi et al, Thrombospondin-1 proteomimetiska polymerer uppvisar anti-angiogen aktivitet i en neovaskulär åldersrelaterad makuladegenerationsmusmodell, Science Advances (2023). DOI:10.1126/sciadv.adi8534
Journalinformation: Vetenskapens framsteg
Tillhandahålls av Northwestern University
