身材矮小的诱饵:Membrane-cloaked纳米颗粒破坏抗体介入自身免疫性疾病

的示意图表示RBC-ANS中和anti-RBC抗体
的示意图表示RBC-ANS中和anti-RBC抗体(anti-RBCs)。(A) Anti-RBCs调理的红细胞表面的血管外的溶血,通过吞噬作用、在并发和印度。(B) RBC-ANS吸收并中和anti-RBCs,从而保护红血球的吞噬作用。信贷:库普是的,et al。(2014)使用仿生纳米颗粒间隙病理抗体。《科学美国111 (37):13481 - 13486。

(bob游戏医疗Xpress) -类风湿性关节炎,I型糖尿病,重症肌无力,多发性硬化症,风湿性心脏病,和嗜睡症之间有什么共同点?所有这些(以及其他)显然无关的疾病引起的自身免疫的免疫系统产生抗体攻击正常,健康的细胞和组织。目前被认为是无法治愈的,可以管理——尽管这些自身免疫性疾病有不同功效,有时严重的副作用——免疫抑制(减少激活或免疫系统的功效),抗炎(类固醇),或姑息性(例如,如果1型糖尿病胰岛素注射)治疗。此外,自身免疫性疾病包括范围广泛的功能失调的免疫反应被称为二型,类型III和IV型免疫过敏反应。

最近,圣地亚哥加州大学的科学家们展示了小说pathophysiologically-inspired纳米工程的管理方法II型超敏反应的免疫反应产生的抗体结合内在或外在的表面抗原对青霉素,比如一个可能致命的反应。(抗原,典型的微生物和化学物质,引发免疫反应,如果外国或有毒,绑定到一个特定的抗体)。antibody-induced贫血的研究人员在小鼠模型,通过成功地作为替代目标anti-RBC抗体,聚合物纳米颗粒涂膜完整红细胞(RBC)——科学家们红细胞抗体纳米海绵(ANS)——中和病理抗体无需药物免疫抑制的影响,从而保护健康的红细胞表面传播。纳米海绵减少抗体绑定到健康的红细胞表面95%在试管的一项研究中,和老鼠注射anemia-inducing抗体注射紧随其后的海绵显示改善anemia-related参数与老鼠注射抗体和纳米颗粒涂上红细胞膜。

张良方(音)以及他们讨论他的论文,教授乔纳森·a·库普及其同事发表在美国国家科学院院刊》上。“在II型免疫过敏,产生的抗体上的抗原结合患者自身的细胞,从而导致细胞被摧毁,”张医生告诉bob游戏。。”,而目前的治疗主要是依靠广泛抑制免疫系统,这是不确定的,可能会引起副作用,红细胞海绵作为一个理想的诱饵来吸收这些病态的抗体,从而转移他们远离细胞目标。”In so doing, the RBC nanosponges can deplete the level of circulating antibodies, and so save natural RBCs without introducing any therapeutic drugs – and more importantly, Zhang adds, these particles themselves are completely biocompatible and biodegradable, so they can be broken down to small molecules and leave nothing that is harmful to the body.

此外,该团队已经开发出一种建立协议制造这些仿生纳米颗粒组成的合成聚合物核周围自然红细胞细胞膜:核心确保机械稳定性通过支持红细胞膜shell,而膜提供了一个理想的隐形涂料,躲避免疫识别。“纳米颗粒大小类似于一个病毒,没有适当的保护可以从血液中快速清洗,“张笔记。“自重大挑战实现长循环攻击免疫系统,这个隐身特性允许纳米颗粒在血液中循环的时间更长,有重要的临床影响持续的系统性提货或毒物清除。”In the present study, the longer the nanosponges circulate in the bloodstream, the greater their opportunity to absorb pathological antibodies.

RBC-ANS体外表征
RBC-ANS体外表征。(一)TEM图像演示RBC-ANS的核/壳结构。(酒吧规模:150 nm)。(B)的大小和表面电动电位的纯PLGA核心,与anti-RBCs RBC-ANS, RBC-ANS绑定。(C) RBC-ANS(250μg)孵化五系列稀释的荧光anti-RBCs证明粒子饱和∼27μg抗体,对应于一个粒子/抗体质量∼9:1的比例。(D)等量的RBC-ANS孵化与anti-RBCs或anti-Fc证明大大增强特定绑定而非特异性结合。相应的PEG-NP孵化与anti-RBCs作为消极的控制。(E)的比较anti-RBC绑定动力学与固定数量的RBC-ANS或红细胞鬼。(嵌入)相对RBC-ANS和红细胞的鬼魂在饱和的结合能力。(F)相对绑定能力在PBS和血清中RBC-ANS RBC-ANS饱和度。信贷:库普是的,et al。(2014)使用仿生纳米颗粒间隙病理抗体。《科学美国111 (37):13481 - 13486。

说,张指出,使用海绵吸收病理抗体的主要挑战是确定有多少抗体纳米海绵——也就是说,所需的剂量——为了消除足够的抗体,从而减少症状。“这就要求我们做一个仔细的剂量研究纳米海绵吸收能力。”

虽然科学家们受antibody-driven病理学在一般情况下,张告诉bob游戏他们特别感兴趣的II型免疫过敏的免疫系统产生的抗体与抗原结合患者自身的细胞,从而导致细胞的破坏。“创新的关键是创建一个作为仿生纳米抗体诱饵吸收和逮捕病理细胞抗体,否则将绑定到自然和摧毁他们,”他说。“这些仿生纳米颗粒面积大约120海里,好几天在血液中的循环吸收病理抗体,并最终由肝脏分解安全,离开没有毒性,治疗方法将比现有的治疗更安全、更便宜。”

此外,事实证明,海绵可以相对容易。“为了逃避免疫系统并保持在流通,仿生纳米颗粒包裹在红细胞细胞膜——制造过程相当简单,”张解释道。“我们收集自然细胞的细胞膜和时尚小泡形成;准备聚合物核;一起和合并囊泡和核心。最后,细胞membrane-derived泡将自发地融合到聚合物核心在涡流或声波降解法(搅拌粒子通过应用超声波的声音),导致仿生纳米海绵。”This simple fabrication process allows for large-scale nanoparticle manufacturing.

体外中和存在剂量依赖的相关性和RBC-ANS / anti-RBC绑定的稳定
体外中和存在剂量依赖的相关性和RBC-ANS / anti-RBC绑定的稳定。(A)流式细胞术直方图RBC-ANS(从左到右:1000μg, 500μg 250μg 100μg 50μg和0μg) preincubated与混合前50μg FITC-anti-RBCs 5卷%加拿大皇家银行解决方案演示anti-RBCs的中和存在剂量依赖的相关性。a (B)的意思是样品的荧光强度(C)流式细胞术的直方图RBC-ANS(从左到右:1000μg, 500μg 250μg 100μg 50μg和0μg)和50μg FITC-anti-RBCs coincubated 5卷%红细胞解存在剂量依赖的相关性,anti-RBCs竞争中和。(D)的意思是样品的荧光强度c(练习)不同数量的RBC-ANS(我从E: 0μg, 25μg 50μgμg 100和250μg)与15.6μg coincubated anti-RBCs(初级抗体)和5卷%加拿大皇家银行解决方案,其次是添加一个等效剂量的anti-Fc(聚结二次抗体)。样本在10×放大,然后由光学显微镜成像显示剂量抑制红细胞凝集RBC-ANS。(酒吧规模:100μm)。信贷:库普是的,et al。(2014)使用仿生纳米颗粒间隙病理抗体。《科学美国111 (37):13481 - 13486。

除了纳米海绵的作用是清除血液中的病理抗体如何在本文中讨论的加拿大皇家银行协议,张指出,对于其他类型的II型免疫糖甙这取决于细胞自身抗体的目标。“报道RBC海绵可以应用于红细胞表面清除所有自身抗体这一目标。如果他们目标其他类型的细胞,我们可以用这些细胞来制造纳米海绵的类型需要治疗这些特定的II型糖甙。”

前进,科学家们集中在进一步验证红细胞抗体纳米海绵治疗RBC-related II型免疫过敏在不同的动物模型,人体临床试验的目标,正在调查其他抗体纳米海绵捏造各种细胞类型。此外,张补充说,他们有一些其他创新系统现在正在开发,专利申请的过程。

“这项研究确实进步发展的纳米技术和生物工程的研究提供一个独特的和健壮的纳米平台相结合的优势合成纳米颗粒和自然的细胞膜,”张总结道。也会因此受益范围广泛的生物医学的研究提供一个新的治疗选择,为选择性疾病干预提供了机会同时最小化风险和与许多传统药物治疗副作用。”

更多信息:清除病理抗体使用仿生纳米颗粒,《美国国家科学院院刊》上2014年9月16日卷。111。37 13481 - 13486,doi: 10.1073 / pnas.1412420111

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引用:身材矮小的诱饵:Membrane-cloaked纳米颗粒破坏抗体介入自身免疫性疾病(2014年9月19日)检索到4 2023年5月从//www.pyrotek-europe.com/news/2014-09-diminutive-decoys-membrane-cloaked-nanoparticles-disrupt.html
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