Исследователи из Индийского института науки (IISc) разработали состав микрочастиц, который позволяет замедлить высвобождение лекарств для лечения остеоартрита, хронического состояния суставов.
Они разработали полимерную матрицу из сополимера молочной и гликолевой кислоты или PLGA, одобренного FDA биоматериала, для инкапсуляции рапамицина, иммунодепрессанта. Предварительные исследования клеток, культивируемых в лаборатории, а также на моделях на мышах, показали многообещающие результаты, указывающие на уменьшение воспаления и восстановления хряща за счет длительного высвобождения лекарственного средства.
"В клеточных исследованиях микрочастицы PLGA, нагруженные рапамицином, могли высвобождать лекарство в течение до 21 дня, а в исследованиях на животных микрочастицы PLGA показали время пребывания до 30 дней после инъекции микрочастиц в коленный сустав мышей," говорит Kaamini M Dhanabalan, Ph.D. студент Центра биосистемных наук и инженерии (BSSE), IISc, и первый автор исследования, опубликованного в журнале Biomaterials Science.
Остеоартрит связан с износом хряща – гладкой ткани, которая защищает костные суставы, – вызванным стрессом или старением. Текущий план лечения больше ориентирован на устранение боли и воспаления, чем на лечение болезни. Хотя несколько классов лекарств казались многообещающими в доклинических испытаниях, низкая задержка лекарств и быстрое выведение из целевого участка затрудняли клинический перевод.
Состав, разработанный командой IISc, однако, имеет время пребывания до 30 дней в целевом участке без явных признаков того, что он может вызвать дискомфорт у пациентов. Такая система с замедленным высвобождением может улучшить соблюдение пациентом режима лечения и сократить количество посещений больницы.
PLGA широко используется для доставки лекарств, и в настоящее время в клиниках используются несколько лекарственных форм. Рапамицин обычно используется для подавления иммунного ответа у пациентов, перенесших операцию по трансплантации органов, чтобы предотвратить отторжение органов. Доклинические исследования показали его потенциал для лечения остеоартрита, предотвращая потерю клеток и повреждение хряща, тем самым уменьшая воспаление. Однако короткое время удержания препарата ~ 1-4 часа требует частых инъекций для поддержания терапевтического окна в суставах. Таким образом, Дханабалан и ее коллеги объединили преимущества PLGA и рапамицина для создания системы, которая позволила бы замедлить высвобождение препарата. Это было достигнуто путем инкапсуляции рапамицина в микрочастицы PLGA.
Чтобы оценить эффективность этого препарата, хондроциты или хрящевые клетки культивировали и подвергали различным стрессам для воссоздания состояний, подобных остеоартриту, в лабораторных условиях. Это привело к заболеванию хондроцитов с признаками остеоартрита. Эти поврежденные хондроциты восстановились от остеоартрита при лечении микрочастицами PLGA, нагруженными рапамицином.
"Предварительные исследования с использованием этой недавно разработанной рецептуры потенциально могут сократить частое медицинское вмешательство до одного раза в месяц. Подробные исследования проводятся для изучения функционального потенциала моделей остеоартрита на мышах," говорит Рахит Агарвал, доцент BSSE, IISc и старший автор исследования.