Lipidy z ekstremofili w liposomach do dostarczania leków

[KopalniaWiedzy.pl 358]

Duński zespół jako pierwszy wykazał, że archeony Sulfolobus islandicus, które zamieszkują kwaśne wulkaniczne źródła geotermalne, można wykorzystać do dostarczania leków w ludzkim organizmie.

Sara Munk Jensen z Uniwersytetu Południowej Danii skończyła właśnie pracę doktorską nt. wykorzystania lipidów z błon komórkowych organizmów ekstremofilnych w nośnikach transportujących i chroniących leki w ludzkim organizmie. Odnosi się to m.in. do hormonów, szczepionek oraz insuliny. Diabetycy muszą codziennie wstrzykiwać sobie insulinę, a byłoby lepiej, gdyby mogli zażyć ją w postaci tabletki. Chodzi przy tym nie tylko o unikanie iniekcji, ale i o fakt, że gdy insulina ulega wchłonięciu z jelita cienkiego, jest uwalniania w organizmie w bardziej naturalny sposób, co teoretycznie mogłoby zwiększyć skuteczność leczenia.

Ekstremofilny S. islandicus rośnie optymalnie w temperaturach rzędu 75-80°C i przy pH równym 2-3. Jest więc zarówno termo-, jak i acydofilem. Żyje m.in. w Parku Narodowym Yellowstone, na Islandii, we Włoszech czy na Kamczatce.

Duńczycy wyizolowali lipidy z błony komórkowej S. islandicus i wykorzystali je do wyprodukowania liposomów. Wypełniono je barwnikiem fluorescencyjnym kalceiną i umieszczono w roztworach o niskim pH. Sprawdzano, ile liposomów uległo zniszczeniu po 1,5 godz. Okazało się, że przetrwało ok. 10% z nich.

Zaczęliśmy od surowego ekstraktu cząsteczek z błony S. islandicus. Normalnie do produkcji liposomów wykorzystuje się raczej oczyszczone związki, ale ja posłużyłam się wszystkimi cząsteczkami tłuszczu, by zobaczyć, jak dużo można uzyskać z nieoczyszczonego materiału. Jeśli w takiej sytuacji przetrwało 10% liposomów, gdyby zacząć oczyszczać cząsteczki, prawdopodobnie przetrwałoby ich jeszcze więcej. Jensen sądzi, że by koncerny farmaceutyczne mogły zacząć prace nad doustnymi lekami peptydowymi, np. insuliną czy szczepionkami, należy uzyskać procent zachowania liposomów sięgający 85.

Podczas eksperymentów S. islandicus hodowano przez 4 dni w temperaturze 75°C. Później z hodowli wyizolowano składniki błony i połączono je z fosfolipidami (np. fosfatydylocholiną z żółtka jaja) i cholesterolem. Duńczycy wyprodukowali niewielkie jednowarstwowe liposomy z 18% zawartością surowego wyciągu lipidowego. Liposomy testowano przy niskich i wysokich stężeniach kwasów żółciowych, mieszczących się w fizjologicznym zakresie ludzkiego organizmu. W niskim stężeniu po 1,5 godz. utrzymywało się 75% liposomów, w wysokim tylko 10%.

Jak podkreślają autorzy publikacji z International Journal of Pharmaceutics, przy stężeniu kwasu taurocholowego (soli kwasu żółciowego) rzędu 4,4 mM liposomy zawierające lipidy archeonów zatrzymywały kalceinę lepiej niż liposomy z samej fosfatydylocholiny oraz w podobnym stopniu co liposomy z fosfatydylocholiny i cholesterolu.

« powrót do artykułu