Forskare vid Oregon State University College of Pharmacy har utvecklat ett läkemedelstillförselsystem som visar lovande för att avsevärt förbättra effekten av medicinen som ges till kvinnor med det livshotande tillståndet utomkvedshavandeskap, som inträffar när ett befruktat ägg implanteras någon annanstans än slemhinnan i livmodern.
Olena Taratula från Oregon State University College of Pharmacy och Maureen Baldwin och Leslie Myatt från Oregon Health &Science University ledde ett team som använde en musmodell för att visa att läkemedlet, metotrexat, avslutar graviditeten med en jämförelsevis låg dos när det administreras via nanopartiklar kända som polymersomer. Resultaten publicerades i tidskriften Small .
Utomkvedshavandeskap är icke-livsdugliga och den vanligaste orsaken till mödradöd under den första trimestern. Metotrexat, vanligtvis förkortat till MTX, misslyckas med mer än 10 % frekvens eftersom det inte alltid ackumuleras ordentligt vid implantationsstället – ett problem som polymersomerna åtgärdar.
MTX avslutar ektopisk graviditet genom att få embryonala celler att sluta dela sig, och även när det fungerar kommer det med en samling potentiella negativa effekter för patienten:illamående, kräkningar, diarré, förhöjda leverenzymer, njurskador och lungsjukdomar. En lägre dos, säger forskarna, skulle vara ett steg i rätt riktning för att minska biverkningar och öka effekten.
Två procent av alla graviditeter i USA, och mellan 1 och 2 % i världen, är utomkvedskroppar, konstaterar författarna. Bara i USA innebär det cirka 100 000 ektopiska graviditeter årligen.
Cirka 98 % av ektopiska implantationer sker i äggledarna, vilket riskerar kvinnor att drabbas av blödningar och dödsfall.
"Att utveckla läkemedel som kan rikta in sig på specifika platser i kroppen är fortfarande en av biomedicinens största utmaningar," sa Taratula. "De flesta av de läkemedel som ordineras idag, inklusive MTX, har ingen möjlighet att bara arbeta på specifika vävnader eller celler. När läkemedel påverkar friska celler kan det drastiskt minska en patients livskvalitet - tänk på de allvarliga effekterna av kemoterapi som hår, förlust av slemhinnan i tarmen, bildning av sår, illamående, etc."
Taratula, Baldwin och andra forskare vid OHSU och Oregon State College of Pharmacy försökte minska MTX:s brister genom att undersöka om förpackning av det i en speciell typ av nanopartikel, polymersomer, skulle göra det möjligt för läkemedlet att rikta in sig på endast embryonala celler.
Polymersomer är ihåliga sfärer som är syntetiska versioner av liposomer, lipidbaserade säckar som finns i alla levande celler. Forskarna utvecklade en polymersom som skulle svara på de höga koncentrationerna av ett ämne som kallas glutation i placentaceller; laddning av MTX i polymersomer hindrar det från att verka tills glutation triggar dess frisättning.
"En dos av MTX levererad av polymersomer inducerade slutet av graviditeten hos möss, medan samma dos av MTX i sig inte gjorde det," sa Taratula. "För att uppnå samma terapeutiska effekt med enbart MTX, var vi tvungna att sexdubbla dosen. Mycket lovande är också att möss, efter att ha avslutat graviditeter med MTX-laddade polymersomer, framgångsrikt blev gravida och födde friska avkommor."
Samarbetspartners i studien var Babak Mamnoon, Abraham Moses, Constanze Raitmayr och Oleh Taratula från OSU College of Pharmacy och Terry Morgan från OHSU.
Taratula fortsätter också sin forskning om att använda andra typer av nanopartiklar för att både diagnostisera och avsluta ektopiska graviditeter. För ett år sedan ledde hon ett samarbete som utvecklade en ljuskänslig nanopartikel för de ändamålen.
De magnetiska nanopartiklarna skulle potentiellt vara ännu mer effektiva än de ljuskänsliga, sa hon, eftersom ett magnetfält har djupare vävnadspenetration än ljus.
Mer information: Babak Mamnoon et al, Glutathione-Responsive Methotrexate Polymersomes for Potential Management of Ectopic Pregnancy, Små (2023). DOI:10.1002/smll.202302969
Journalinformation: Liten
Tillhandahålls av Oregon State University
