El desarrollo de un hidrogel dirigida para tratar la enfermedad inflamatoria intestinal

En los Estados Unidos, más de 1 millón de personas sufren de la enfermedad inflamatoria intestinal (EII), y su incidencia en todo el mundo sigue aumentando. Pero las opciones de entrega de tratamiento para los pacientes siguen siendo limitados: muchas personas deben confiar en enemas diarios, que puede ser incómodo, poco práctico y resultar en efectos secundarios cuando la medicina es absorbida por el tejido sano. Los investigadores del Hospital Brigham y de Mujeres (BWH) y colaboradores del Hospital General de Massachusetts (MGH) y el MIT se dispuso a encontrar una mejor manera de administrar medicamentos utilizando un material gelatinoso creado en el laboratorio. El equipo, reunido por el Instituto de Inmunología Traslacional piloto Becas de Harvard en la enfermedad de Crohn de The Charitable Trust Leona M. y Harry B. Helmsley, informes en Science Translational Medicine esta semana que su material de hidrogel fue capaz de pegarse a los sitios de inflamación y lentamente administrar medicamentos a través del tiempo, un avance que tiene el potencial de ofrecer una terapia basada en enema más específico para los pacientes en el futuro. "Nos dimos cuenta de que si pudiéramos desarrollar un sistema de hidrogel objetivo de la enfermedad que se adhiere rápidamente a úlceras y poco a poco liberar fármacos en el sitio de la inflamación, entonces podríamos crear una mejor manera sólo cuando se necesita la droga para entregar la medicina", dijo el co- correspondiente autor Jeff Karp, PhD, del Departamento de Medicina BWH y un investigador principal en el Instituto de Células Madre de Harvard. "Tenemos la esperanza de que esta tecnología permitirá a los pacientes a tomar un enema una vez a la semana en lugar de cada día y sin efectos secundarios sistémicos o la necesidad de retener el enema como el gel se adhiere rápidamente a úlceras, en última instancia, mejorar su calidad de vida." Los investigadores han diseñado un objetivo de enfermedad sistema de hidrogel a pegarse a los sitios de inflamación y que entreguen la medicina con el tiempo. "Maximizar el tratamiento de primera línea de las terapias tópicas para la EII y minimizando al mismo tiempo el potencial de efectos secundarios de estos medicamentos es una opción muy atractiva para los pacientes y los profesionales de la salud teniendo en cuenta los riesgos significativos asociados con la escalada de la terapia que a menudo incluyen las drogas que deprimen el sistema inmunológico sistema ", dijo el co-autor correspondiente Giovanni Traverso, MD, PhD de la División de Gastroenterología en el MGH. El equipo comenzó su trabajo mediante la selección de un material ya aprobado por la FDA. Eligieron palmitato de ascorbilo (AP), un material con carga negativa que automáticamente se siente atraído por carga positiva sitios de daño en los tejidos, lo que permite que el gel para anclar a estos sitios.Posteriormente, el equipo carga el gel con un fármaco corticosteroide rutinariamente utilizado para tratar la EII. "Los materiales que seleccionamos forman un gel, que tiene la capacidad de llevar drogas. Hemos diseñado el gel tanto target tejido inflamado o las úlceras y la liberación del fármaco únicamente en sitios de inflamación ", dijo el co-primer autor Sufeng Zhang, PhD, becario postdoctoral en el Instituto David H. Koch Integrativa de Investigación del Cáncer en el MIT. El equipo de ingeniería de la (IT) hidrogel inflamación de metas para contener los sitios que se pueden cortar por las enzimas que sólo se encuentra en el tejido inflamado está presente. Con un recorte de la enzima, las moléculas que componen los descansos de gel de separación y el gel comienza a desmontar, liberar lentamente la medicina. El equipo probó habilidades el corticosteroide-cargado de TI de hidrogel en dos modelos preclínicos de la EII, la búsqueda de una reducción significativa en la inflamación con una dosificación menos frecuente en comparación con enemas que contienen corticosteroides tradicionales. El equipo también encontró concentraciones de corticosteroides 5-10 veces menor en el torrente sanguíneo, lo que indica una menor exposición de drogas en todo el cuerpo. Además de los estudios en modelos preclínicos, el equipo también probó el gel en muestras de tejido de colon de pacientes con EII. Ellos encontraron que el hidrogel preferentemente adherido a lesiones inflamadas en lugar de al tejido normal. El equipo planea repetir sus estudios utilizando otras clases de fármacos y probar el gel en modelos preclínicos adicionales antes de que el enfoque puede ser probado en pacientes. Joerg Ermann, MD, un reumatólogo en el BWH y co-primer autor dijo: "Nuestro estudio proporciona un buen ejemplo de cómo las terapias se pueden mejorar mediante la explotación de las características específicas de la enfermedad para la entrega óptima de drogas. Hemos encontrado que el enfoque de hidrogel funciona bien en ratones y nuestros datos parece prometedor que también podría ser una estrategia eficaz en seres humanos con la enfermedad intestinal inflamatoria del colon ". Este trabajo fue apoyado por el Instituto de Inmunología Traslacional piloto Becas de Harvard en la enfermedad de Crohn de La Leona M. y Harry B. Helmsley Charitable Trust , NIH subvenciones CA112663, T32DK7191-38-S1 DE023432, AR063866, EB000244 y DE013023, las Ciencias Nacionales e Ingeniería Consejo de Investigación de Canadá (NSERC), el Departamento de Biotecnología de la India, y un Premio de Investigación Max Planck de la Fundación Alexander von Humboldt. http://www.brighamandwomens.org/about_bwh/publicaffairs/news/pressreleases/PressRelease.aspx?PageID=2131