تمرکز تحقیق و توسعه: سیلیس مزوپور و نانوذرات پلی (D,L-لاکتیک-کو-گلیکولیک اسید) برای نسل بعدی دارورسانی و فناوری های درمانی هدفمند
این پست وبلاگ توسط Silvia Grama و Philippe Saint Cricq Riviere از Fortis Life Sciences نوشته شده است. فورتیس با شرکت های تشخیصی و علوم زیستی همکاری می کند تا راه حل هایی را برای حل مشکلات پیچیده توسعه آنها طراحی، تأیید و تولید کند.
نانوذرات چند منظوره به دلیل قابلیت‌های منحصربه‌فردشان در نانوپزشکی مورد توجه قرار گرفته‌اند. نانوذرات می‌توانند ترکیبات خاصی را تحویل دهند، مکان‌هایی را هدف قرار دهند و پس از رسیدن به مقصد، سلول‌ها را از بین ببرند. عملکردهایی مانند فلورسانس، مغناطیس، پراکندگی نور و دارورسانی را می توان گنجاند. در بسیاری از موارد، مولکول‌های زیستی (مثلاً آنتی‌بادی‌ها، الیگونوکلئوتیدها، پپتیدها یا پروتئین‌ها) به سطح ذره متصل می‌شوند تا ذره را به یک مکان یا هدف خاص هدایت کنند. پوشش‌های مخفی با کمک به نانوذرات برای فرار از مکانیسم‌های پاکسازی بدن، زمان گردش را افزایش می‌دهند و بسیاری از نانوذرات را می‌توان در بدن ردیابی کرد تا قابلیت‌ها و رفتار آنها را بررسی کرد. in vivo.
این مقاله پیشرفت‌های اخیر در توسعه دو پلتفرم ذرات نانو پزشکی منحصر به فرد را نشان می‌دهد: نانوذرات سیلیکا مزوپور.MSN) و پلی (D,L-milk-شرکت-اسید گلیکولیک) (PLGA). MSN ها دارای مساحت سطح بالا و قابلیت تنظیم سطح آسانی هستند که باعث می شود آنها را اغلب به عنوان “نانو اسفنج” توصیف کنند زیرا می توانند مقادیر زیادی از مولکول های حل شده در محلول را جذب کنند. PLGA یک پلیمر زیست تخریب پذیر است که معمولا برای ساخت ذرات استفاده می شود in vivo مطالعات و – مانند سیلیس – به طور کلی بی خطر در نظر گرفته می شود. PLGA توسط سازمان غذا و داروی ایالات متحده (FDA) و آژانس دارویی اروپا (EMA) برای استفاده در واکسن، دارورسانی و مهندسی بافت تایید شده است.
سنتز نانوذرات MSN و PLGA
روش سنتز هر دو نوع نانوذرات از ادبیات اقتباس شده بود و امکان تولید مجدد مقادیر زیادی از ذرات را فراهم کرد. روش انتخاب شده برای تهیه MSN شامل در محل هیدرولیز و تراکم، در حالی که نانو رسوب، همچنین به عنوان رسوب سطحی شناخته می شود، برای نانوذرات PLGA استفاده می شود. هر دو نوع نانوذرات در حال حاضر به عنوان واکسن های پیشگیری کننده بالقوه علیه HIV استفاده می شوند.
با قطر متوسط 100 نانومتر و اندازه منافذ بزرگ شده در حدود 20 تا 25 نانومتر، MSN برای محصور کردن یک RNA پیام رسان که پروتئین پوشش ویروس (گلیکوپروتئین، gp160) را کد می کند، طراحی شده اند. برای به دام انداختن مولکول ها در داخل ذرات و جلوگیری از انتشار زودرس، سطح سیلیس با pH یا عوامل پوشش دهنده پلیمری ردوکس اصلاح شد. پلیمر پاسخگو به اکسیداسیون و کاهش بر پایه چهار زنجیره پلی اتیلن گلیکول (PEG) است که هر کدام به یک گروه دی اتیول قابل شکافت ختم می شود که به غلظت بالایی از عامل کاهنده گلوتاتیون در داخل سلول های هدف پاسخ می دهد. پلیمر پاسخگو به pH بر اساس یک زنجیره کوچک پلی وینیل پیریدین (PVP) است که حلالیت آن در pH پایین محیط به دلیل پروتونه شدن در داخل اندوزوم دیررس افزایش می یابد. با توجه به راندمان بالای محصورسازی پلیمری، مقادیر کمتری از PVP و همچنین زنجیره‌های مولکولی پایین‌تر باید برای دستیابی به کپسوله‌سازی/آزادسازی قابل‌توجه مولکول‌های محموله استفاده می‌شد. این مکانیسم همچنین فرار آندوزومی مواد محصور شده را پس از آزاد شدن در داخل آندوزوم تسهیل می کند. علاوه بر این، سطح اصلاح می شود تا به طور خاص خانواده ای از سلول های ارائه دهنده آنتی ژن حرفه ای (APC) را هدف قرار دهد. برای اطمینان از هدف قرار دادن APC مورد علاقه (عمدتا سلول های دندریتیک و ماکروفاژها)، مانوز به سطح خارجی نانوذرات پیوند زده شد. این اصلاح با استفاده از گیرنده DC-SIGN که به وفور در APCهای فوق الذکر وجود دارد، از تحویل خارج از هدف جلوگیری می کند. گیرنده DC-SIGN در عفونت سلول های T توسط ویروس اچ آی وی نقش دارد و نانوذرات تولید شده از مکانیسم شناسایی/درون سازی ویروس استفاده می کنند. سپس ذرات مهندسی شده قادر به کپسوله کردن RNA پیام رسان کد کننده پروتئین فلورسنت سبز (GFP) یا گلیکوپروتئین پوشش HIV (gp160) بودند. این ذرات توانستند RNA های پیام رسان را با کارایی بالا محصور کنند و به 12 درصد کپسوله شدن بر حسب جرم برسند.
علاوه بر این، هدف توسعه یک نانوذره مبتنی بر پلیمر جدید با فرمول ادجوانت پروتئینی بهینه بود که هر دو هدف گذاری و تحویل کنترل شده را برای ایمن سازی HIV ترکیب می کند.
با قطر متوسط 200 نانومتر، PLGA نانوذرات با یک روش چند مرحله ای تولید شدند. ابتدا، ذرات PLGA با نوع دیگری از پروتئین پوششی HIV (gp140) با استفاده از روش نانو رسوب بارگذاری شدند. سطح نانوذرات به صورت الکترواستاتیک با یک پلی ساکارید زیست سازگار، کیتوزان (CS) پوشانده شد تا عملکرد را به سیستم معرفی کند. سطح بیشتر با همان پروتئین پوششی (gp140) برای جذب کارآمد چند ظرفیتی توسط گیرنده های سلول B هدف تزئین شد. علاوه بر تریمر پاکت HIV (gp 140)، نانوذرات مهندسی شده PLGA-CS نیز با یک ادجوانت، لیپید A مونوفسفوریل (MPLA) بارگیری شدند که پاسخ ایمنی را افزایش داد. کپسوله سازی موفقیت آمیز (87٪) و کونژوگاسیون (45٪) از پروتئین gp140 توسط microBCA شناسایی شد. نانوذرات PLGA بارگذاری شده به طور کنترلی gp140 مخلوط شده با ادجوانت MPLA را به سیستم ایمنی آزاد می کنند و پاسخ آنتی بادی خنثی کننده (NAb) را به دلیل بلوغ تدریجی و بهینه مراکز ژرمینال (GC) به حداکثر می رساند.
IVF و in vivo آزمایش کردن
MSN IVF: IVF آزمایشات با سلول‌های دندریتیک مشتق از مغز استخوان نشان داد که نانوذرات MSN (NPs) به طور موثر در سلول‌های هدف درونی شده و مواد ژنتیکی ترانسفکت شده‌اند. بیان GFP این را پس از انکوباسیون نانوذرات با mRNA کد کننده GFP تایید کرد. افزودن پلیمر پلی کاتیونی پلی اتیلن ایمین (PEI) ترجمه را بهبود بخشید، احتمالاً به دلیل افزایش آزادسازی اندوزومی، و در نتیجه در فرمولاسیون نهایی برای آزمایش حیوانی گنجانده شد.
نانوذرات PLGA در معرض قرار نگرفتند IVF آزمایش قبل از آزمایش حیوانی
MSN in vivo: این in vivo این آزمایش با استفاده از گروهی از موش‌های balb/c انجام شد. گروه به دو بازوی اصلی تقسیم شد، دوز کم (10 میکروگرم) و دوز بالا (50 میکروگرم)، که به ترتیب مربوط به تزریق mRNA 1 و 5 میکروگرم بود. این نتایج نشان می دهد که نانوذرات mRNA mRNA gp160 MSN در موش ایمنی ضعیفی دارند. با این حال، استفاده از یک آماده سازی mRNA gp160 + MPLA + PEI (با استفاده از 4 سیلان 50:50 PVP:PEG MSN NP) ایمنی زایی را نسبت به سایر آماده سازی ها بهبود بخشید و القای سطح پایین NAbs ویژه HIV را ارتقا داد. گونه ای که از نسبت PVP:PEG متفاوتی استفاده می کند، مانند 1:3 به جای 1:1، ممکن است ایمنی زایی بهتری را به دلیل آزادسازی بهتر مواد ژنتیکی نشان داده باشد، همانطور که در طی نشان داده شد. IVF مرحله بهینه سازی
PLGA in vivoنشان داد که نانوذرات در موش balb/c ایمن‌زا هستند و منجر به ایجاد آنتی‌بادی‌های اتصال اختصاصی gp140 به توالی‌های مختلف زیرگروه‌های gp140 گروه M شد. علاوه بر این، موش‌های واکسینه‌شده با نانوذرات PLGA، سلول‌های T ویژه env HIV را تولید کردند که با موش‌های واکسینه‌شده تنها با تریمرها قابل مقایسه بود. افزایش پاسخ هومورال اختصاصی HIV با تریمر آهسته رهش محصور شده در مقایسه با واکسن زیرواحد بدون کپسول، اثربخشی نانوذرات PLGA را در تولید آنتی بادی های اتصال اختصاصی HIV پایدار و با عیار بالا برجسته می کند.
نتیجه گیری
نانوذرات کنترل‌شده MSN (قطر 100 نانومتر، منافذ 20 تا 25 نانومتر) و نانوذرات PLGA/CS با موفقیت سنتز و مشخص شده‌اند. این نانوذرات می توانند مولکول های بزرگی مانند mRNA یا گلیکوپروتئین پوششی HIV gp160 برای MSN و پروتئین پوششی HIV trimeric gp 140 برای PLGA/CS را در خود محصور کنند. IVF آزمایشات با استفاده از سلول های دندریتیک مشتق از مغز استخوان، درونی سازی موفقیت آمیز ذرات MSN و ترانسفکشن مواد ژنتیکی را نشان داد. در داخل بدن آزمایش‌ها شامل موش balb/c برای هر دو نانوذره بود. برای NP های MSN، ایمن سازی پاسخ کم، حتی در دوزهای بالاتر داشت. تنها یک نوع کپسوله کننده mRNA، ادجوانت MPLA و پلی اتیلنیمین (PEI) سطح پایینی از آنتی بادی های خنثی کننده اختصاصی HIV Tier-2 را القا کردند. در مقابل، نانوذرات PLGA در موش‌های balb/c ایمنی‌زا بودند، و در نتیجه آنتی‌بادی‌های اتصال ویژه gp140 قوی به‌طور قابل‌توجهی بیشتر از موش‌هایی بود که فقط تریمر دریافت می‌کردند. نانوذرات PLGA به طور موثر آنتی‌بادی‌های اتصال اختصاصی HIV با عیار بالا را ترویج می‌کنند.
درباره nanoComposix
nanoComposix، یک شرکت Fortis Life Sciences، یک CDMO است که بر توسعه بالینی و تولید نانوذرات پلیمری و معدنی متمرکز شده است. ما در غلبه بر چالش های توسعه منحصر به فرد تخصص داریم درمان های نانوپزشکی و تشخیص مبتنی بر نانوذرات. تخصص ما در سنتز نانوذرات، خالص‌سازی، بارگذاری API و بیوکونژوگاسیون به‌طور مقرون‌به‌صرفه، جدول زمانی توسعه شما را تسریع می‌کند و در عین حال از انطباق با استانداردهای نظارتی متناسب با فاز اطمینان می‌دهد. زمینه های تخصص ما شامل تولید نانوذرات طلا، نقره، پلاتین، سیلیس و مگنتیت در اندازه ها، شکل ها و تغییرات سطحی مختلف برای ساخت صدها نوع برای طیف وسیعی از کاربردها است. شیمیدان‌های نانوذرات اختصاصی ما تیم تحقیق و توسعه شما را تکمیل می‌کنند و تخصص گسترده‌ای را برای کمک به شما در دستیابی به اهدافتان ارائه می‌کنند.
نانومواد برای نانوپزشکی
نانوذرات فلز، سیلیکون و پلیمر به طور فزاینده ای در تحقیقات درمانی مورد استفاده قرار می گیرند. با تخصص در ساخت نانوذرات و عملکرد زیستی، ما با مشتریان برای توسعه درمان‌های سرطان با قابلیت نانو، درمان‌های موضعی، واکسن‌ها و موارد دیگر کار می‌کنیم:
- تحویل هدفمند
- رهاسازی کنترل شده
- فتوترمال درمانی
- Theranotics
- ژن درمانی
خدمات CDMO ما عبارتند از:
- پژوهش: سنتز و توصیف اثبات مفهوم
- توسعه: بهینه سازی طراحی، مقیاس بندی، توسعه و اعتبارسنجی فرآیند
- تولید: انتقال به تولید و مقیاس بندی
تسهیلات مطابق با استانداردهای ISO 13485:2016 و QSR ما به طور خاص برای ساخت، افزایش مقیاس و تجزیه و تحلیل دستگاه‌ها و داروهای مبتنی بر نانومواد طراحی شده است. فضاهای اتاق تمیز برای گنجاندن پروژه هایی طراحی شده اند که از امکان سنجی در مراحل اولیه تا تولید در مقیاس بزرگ مواد بالینی P1 را شامل می شود.
با کاربردهای آن آشنا شوید نانو مواد برای نانوپزشکی و چگونه می توانید با nanoComposix به عنوان کار کنید CDMO شما به صورت اختیاری
