Biotechnologia.pl
łączymy wszystkie strony biobiznesu
HDL i LDL jako nośniki leków
HDL i LDL jako nośniki leków
LDL i HDL są lipoproteinami osocza odpowiedzialnymi za transport cholesterolu w organiźmie. LDL zwany „złym cholesterolem” transportuje cholesterol z wątroby do naczyń i narządów, a HDL zwany „dobrym cholesterolem” transportuje go z obwodu do wątroby. Nauka jednak kieruje reflektory na te dwie „przeciwstawne” sobie lipoproteiny i stawia na zupełnie odmiennej scenie niż „cholesterol a miażdżyca.” Okazuje się, że mogą one obie grać do tej samej bramki w meczu z rakiem. Jak to możliwe, aby „zły” i „dobry” cholesterol mógł pokonać nowotwór?

Organizm ludzki potrzebuje wielu, różnych składników odżywczych: od gazów po ciała stałe, od małych po duże, od hydrofobowych po hydrofilowe. Aby dotarły one do celu są one transportowane przez różne nośniki. Przykładowo erytrocyty przenoszą tlen, albuminy kwasy tłuszczowe, a transferryna żelazo. Te wymienione endogenne transportery są selektywne, a więc wiążą tylko określone cząsteczki; efektywne – robią to szybko i skutecznie; i co najważniejsze biologicznie kompatybilne. Dlaczego więc nie wykorzystać tych naturalnych nośników jako doskonały system dostarczania leków?

Lipoproteiny osocza są transporterami lipidów oraz innych hydrofobowych substancji. Charakteryzują się małym rozmiarem oraz długim czasem trwania. Wnętrze kompleksu lipoproteinowego stanowi silnie hydrofobowy rdzeń złożony z tri glicerydów i cholesterolu. Dookoła otoczony jest on hydrofilową powłoką zbudowaną z lipidów polarnych oraz apoprotein. Ze względu na różnice w gęstości i zawartości poszczególnych komponentów (ester cholesterolowy, cholesterol, fosfolipidy, triglicerydy, białka) można je podzielić na kilka klas: chylomikrony, VLDL (o bardzo małej gęstości), LDL (o małej gęstości), IDL (o średniej gęstości) oraz HDL (o dużej gęstości). Do roli transporterów wyznaczono głównie LDL i HDL.

Zaobserwowano, że lipoproteiny są gromadzone i degradowane przez komórki nowotworowe. Nie powinno to dziwić, gdyż komórki rakowe są niezwykle ekspansywne i potrzebują do kolejnych podziałów dużą dawkę energii i lipidów. Receptory dla HDL oraz LDL znajdują się zwłaszcza w wątrobie oraz w komórkach nowotworowych.

Syntetycznie otrzymywane HDL mają hydrofobowy rdzeń, w który można wbudować nierozpuszczalną w wodzie cząsteczkę leku. Tym samym taka kompozycja naśladuje naturalnie występującą w krwioobiegu lipoproteinę. Udało się już połączyć HDL z paklitaxelem.  Posiada on wówczas mniejszą toksyczność w stosunku do zdrowych komórek, a jednocześnie wykazuje aktywność przeciwnowotworową w stosunku do komórek raka. Mechanizm działania tych połączeń opiera się na receptorach dla HDL, czyli SR-B1 (Scavenger Receptor Class B, type 1). Komórki nowotworowe raka piersi, prostaty czy jajników wykazują wysoką ekspresję tego receptora, co czyni je celem działania zaprojektowanego połączenia HDL-paklitaxel. Innym przykładem jest rekombinowany kompleks HDL z przeciwnowotworową aktynomycyną, który w badaniach in vitro wykazuje skuteczność w stosunku do raka wątroby.

Wiadomo, że wzmożona ekspresja receptorów dla LDL występuje w komórkach nowotworowych. Jest to spowodowane potrzebą szybko-dzielących się komórek do syntezy błon. W ten sposób tłumaczy się niewielki poziom krążącego w krwiobiegu cholesterolu i frakcji LDL u pacjentów  z nowotworem. Cząsteczki leku mogą zostać wbudowane w cząsteczkę LDL na różne sposoby: poprzez kowalencyjne wiązanie z apoproteiną lub poprzez wbudowanie w warstwę fosfolipidów lub w rdzeń cząsteczki. Nośniki LDL mogą znaleźć też zastosowanie w diagnostyce. Wbudowanie fluorescencyjnych znaczników pozwala na wykorzystanie ich w nowoczesnych technikach obrazowania nowotworów, a dołączenie gadolinu pozwala na detekcję guzów techniką rezonansu magnetycznego.

Obecnie naukowym priorytetem jest opracowanie skutecznego systemu dostarczania leków. Warto więc pamiętać, że natura projektuje takie systemy już od tysiącleci i dostarcza szeroki wachlarz możliwości w kwestii transportu leków.

 

Źródła

Hackett M.J. et all. Fatty acids as therapeutic auxiliaries for oral and parenteral formulations. Advanced Drug Delivery Reviews 2013; 65: 1331–1339

 

Bin Lou et all. High-density lipoprotein as a potential carrier for delivery of a lipophilic antitumoral drug into hepatoma cells. World J Gastroenterol 2005;11(7):954-959

 

Corbin I.R., Zheng G., Mimicking Nature's Nanocarrier: Synthetic Low-density Lipoprotein-like Nanoparticles for Cancer drug delivery. Nanomedicine 2007; 2(3): 375-380

 

KOMENTARZE
news

<Wrzesień 2019>

pnwtśrczptsbnd
26
27
28
29
30
31
1
2
3
4
5
6
7
8
9
12
13
14
15
17
Biznes w Genach
2019-09-17 do 2019-09-17
18
Cancer Prevention 2020
2019-09-18 do 2019-09-18
21
22
27
28
29
2
Business Insider Trends Festival
2019-10-02 do 2019-10-03
4
BioNinja Challenge 2019
2019-10-04 do 2019-10-06
5
6
Newsletter