นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบรูปร่างภายในของอนุภาคขนาดเล็กของการจัดหาอนุภาคนาโนที่มีส่วนผสมของยาเสพติด-ส่งผลกระทบอย่างมากต่อเซลล์ของเราดูดซับพวกมันได้ดีเพียงใดปูทางไปสู่การจัดหาวัคซีนที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นและจัดหายา
การศึกษามหาวิทยาลัย RMIT และมหาวิทยาลัยโอซาก้าตีพิมพ์ใน Top Journal เล็ก มันเป็นครั้งแรกที่เปิดเผยว่าอนุภาคนาโนไขมันบางชนิดถูกดูดซึมโดยเซลล์ที่ดีกว่าแปดเท่าโดยมีความหมายอย่างมีนัยสำคัญสำหรับการออกแบบการบำบัดด้วยยีน mRNA
อนุภาคนาโนไขมันปรากฏเป็นแพลตฟอร์มที่สำคัญสำหรับการจัดหายาและยีนประสบความสำเร็จในการฉีดวัคซีน mRNA COVID-19 โดยเน้นศักยภาพของพวกเขา
อย่างไรก็ตามความเข้าใจของเราเกี่ยวกับวิธีการให้การรักษาด้วยยีน mRNA เหล่านี้สำหรับเซลล์เป้าหมายยังคงมี จำกัด อธิบายผู้เขียนคนแรกของ Sue Lyn Yap
“หนึ่งในความท้าทายหลักใน nanomedicine คืออนุภาคนาโนส่วนใหญ่ดำเนินการโดยเซลล์โดยเส้นทางที่หยุดและลดระดับลงในขณะที่การวิจัยแสดงให้เห็นว่าการรักษาด้วยยีนน้อยกว่า 2% จะบรรลุเป้าหมายในเซลล์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ” เธอกล่าวว่า Yap ซึ่งอยู่ในขั้นตอนสุดท้ายของปริญญาเอกที่ University of RMIT ในออสเตรเลีย
อนุภาคนาโนเหล่านี้มีโครงสร้างภายในที่แตกต่างกันเช่นเลเยอร์ (ไลโปโซม) หรือรูปร่างลูกบาศก์ 3 มิติที่ซับซ้อนกว่า (cubosomes) ในขณะที่นักวิจัยพบว่ารูปร่างเหล่านี้มีผลกระทบอย่างมากต่อวิธีที่พวกเขาเข้าสู่เซลล์ได้ง่าย
การทดสอบในหลอดทดลองโดยใช้เซลล์แฮมสเตอร์แสดงให้เห็นว่า cubosomes มีประสิทธิภาพมากที่สุดในการรับเซลล์
ในความเป็นจริงการศึกษาพบว่ามี cubosomes มากกว่าแปดเท่าได้เข้าสู่เซลล์มากกว่าไลโปโซมซึ่งปัจจุบันเป็นโครงสร้างที่พบบ่อยที่สุดที่ใช้ในการรักษาด้วย mRNA ในตลาด
การค้นพบนี้เปิดชายแดนใหม่ในการออกแบบอนุภาคนาโนไขมันเพื่อจัดหายาได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น
Cubosomes เป็นอนุภาคขนาดเล็กใน nanoskala สูตรจาก lipid self -organization ในน้ำ ไขมันในตัวเอง -จัดระเบียบตัวเองในโครงสร้างลูกบาศก์ 3 มิติที่ซับซ้อนและซับซ้อนด้วยคลองน้ำและสะพานไขมันที่ทำงานตลอดอนุภาคที่สามารถใช้ในการบรรจุยาสำหรับโมเลกุลขนาดเล็ก
“เราคิดว่ามันน่าสนใจจริงๆที่อนุภาคเหล่านี้ไม่ได้พึ่งพากระบวนการที่ใช้งานทั่วไปในการเข้าสู่เซลล์เช่น endocytosis ซึ่งเซลล์กลืนกินพวกเขา”, “ Yap กล่าว
“เราค้นพบว่า cubosomes ยังสามารถเข้าสู่เซลล์ผ่านเส้นทางอื่น ๆ มากกว่าเช่นการเชื่อมต่อเยื่อหุ้มเซลล์โดยตรงโดยทั่วไปผ่านอุปสรรคของเซลล์ที่มักจะทำลายพวกเขา”
“จากนั้นเราพยายามตรวจสอบว่าอนุภาคนาโนที่มีโครงสร้างเหล่านี้มีพฤติกรรมอย่างไรในร่างกายและไม่ว่าจะสามารถปรับให้เข้ากับเนื้อเยื่อหรือโรคที่เฉพาะเจาะจงได้อย่างถูกต้อง” เธอพูด
ความร่วมมือที่ก้าวหน้าได้รับการดูแลโดยผู้เขียน RMITs ที่เกี่ยวข้องศาสตราจารย์ Calum Drummond AO ศาสตราจารย์ Charlotte Conn และ Dr. Nhiem ในความร่วมมือกับนักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยโอซาก้าในญี่ปุ่น
การวิจัยได้แพร่กระจายไปยังวัตถุต่าง ๆ รวมถึง Synchrotron ของออสเตรเลีย (ANSTO), RMIT Micro Nano Research Facility (MNRF), ห้องปฏิบัติการประกอบโมเลกุลใน RMIT และ Ian Holmes Imaging Center (สถาบัน BIO 21)