Polymerní nanoléčiva s přepínatelnou velikostí pro pokročilou terapii revmatoidní arthritidy

0574960 - ÚMCH 2024 RIV CZ cze L - Prototyp, funkční vzorek
Libánská, Alena - Etrych, Tomáš
Polymerní nanoléčiva s přepínatelnou velikostí pro pokročilou terapii revmatoidní arthritidy.
[Size-switchable polymer-based nanomedicine in the advanced therapy of rheumatoid arthritis.]
Interní kód: AL127 ; 2023
Technické parametry: Polymerní systém složený z polymerního nosiče na bázi N-(2-hydroxypropyl)methakrylamidového kopolymeru (45 kg/mol, hydrodynamická velikost 9 nm) s derivátem dexamethasonu (DEX), 4-2-oxopropylbenzoát DEX (DEX-OPB), vázaným přes pH-senzitivní hydrazonovou vazbu a. Lineární vodorozpustný polymerní nosič obsahuje hydrazidové skupiny, které jsou využity pro navázání léčiva za vzniku pH-senzitivní vazby. Navázáním více než 6 váhových % DEX-OPB dojde ke zvýšení hydrodynamické velikosti polymerního systému (10 nm) nad hranici renálního limitu pro vyloučení nanoléčiva z organismu a významnému prodloužení doby cirkulace v organismu. Díky efektu zvýšené propustnosti zanícené tkáně dochází k cílené akumulaci polymerního terapeutika právě v postižené tkáni a nedochází k systémovému zatížení organismu. Po uvolnění léčiva z polymerního systému dojde ke snížení rozměru na původní velikost pod renálním limitem a následně jeho vyloučení z organismu. Při opakovaném podání nedochází k akumulaci polymerního nosiče v organismu. Osoba pro jednání: Tomáš Etrych, vedoucí Oddělení biolékařských polymerů
Ekonomické parametry: Revmatoidní artritida (RA) má významný socioekonomický dopad, vysokou prevalenci a výrazně omezuje kvalitu života pacientů. V pokročilých případech představuje RA životu nebezpečné onemocnění, často spojené s předčasným úmrtím. Tato situace nese významné ekonomické náklady v podobě vyčerpávající a drahé zdravotní péče a snížení produktivity postiženého jedince. Momentálně je dlouhodobá léčba prováděna pomocí protizánětlivých léků, které však řeší pouze symptomy RA. Tato léčba bohužel často nevede k úplnému uzdravení člověka a často způsobuje velmi závažné vedlejší účinky. Výzkum a vývoj nových nanoléčiv nabízí novou perspektivu v řešení této problematiky. Tyto systémy umožňují efektivní a bezpečný transport léčiv přímo k místu zánětu. Díky nanoléčivům by bylo možné zkrátit dobu léčby a dosáhnout požadovaného účinku s menšími a méně frekventovanými dávkami zatěžující organismus. Dále využití těchto nanoléčiv by mělo přinést snížení nákladů na léčbu, což by znamenalo významné úspory pro zdravotní pojištění.
Grant CEP: GA MZd(CZ) NU20-08-00255
Klíčová slova: polymer * anti-inflammatory effect * dexametrasone
Obor OECD: Polymer science

Bylo připraveno polymerní nanoléčivo, které dokáže měnit svou hydrodynamickou velikost na základě přítomnosti nebo nepřítomnosti léčiva. Nanoléčivo založené na kombinaci vodorozpustného kopolymeru (45 kg/mol, hydrodynamická velikost 9 nm pod limitem renální filtrace) na bázi N-(2-hydroxypropyl)methakrylamidu s proaktivním derivátem dexamethazonu umožňuje kontrolované uvolnění léčiva na základě vnitřního stimul v zanícené tkáni (snížené pH). Navázáním léčiva dochází ke zvýšení velikosti systému nad limit renálního vyloučení z organismu a dochází tak k prodloužení jeho cirkulace. Po uvolnění léčiva v zánětlivé tkáni, a tedy aktivaci jeho biologického účinku, dojde k návratu nosiče na jeho původní velikost, která je pod renálním limitem. Vzhledem k vysoké vodorozpustnosti a biokompatibilitě je možné na jeden polymerní nosič navázat větší množství molekul léčiva, čímž se po podání nanoléčiva zvyšuje jeho koncentrace v zánětu ve srovnání s nízkomolekulárním terapeutikem.

A polymeric nanomedicine was prepared that can change its hydrodynamic size based on the presence or absence of the drug. A nanomedicine based on the combination of a water-soluble copolymer (45 kg/mol, hydrodynamic size 9 nm below the renal filtration limit) based on N-(2-hydroxypropyl)methacrylamide with a proactive dexamethasone derivative enables controlled drug release based on an internal stimulus in inflamed tissue (reduced pH) . Binding of the drug increases the size of the system beyond the limit of renal elimination from the body and thus prolongs its circulation. After the release of the drug in the inflammatory tissue, and thus the activation of its biological effect, the carrier returns to its original size, which is below the renal limit. Due to its high-water solubility and biocompatibility, it is possible to attach a larger number of drug molecules to one polymer carrier, which increases its concentration in inflammation after administration of the nanomedicine compared to a low-molecular-weight therapeutic.
Trvalý link: https://hdl.handle.net/11104/0344919