Forskare vid University of Alabama har utvecklat en bioingenjörsmolekyl som använder en naturlig förening för att både rikta in sig på och behandla inflammation.
Naringenin, en flavonoid som finns i citrusfrukter, har länge varit känd för sina antiinflammatoriska och antioxidativa egenskaper. Men våra kroppar har svårt att ta upp föreningen i form av mat eller de kosttillskott som finns tillgängliga idag. Normalt börjar naringenin brytas ned i magens sura miljö. Den lilla mängd som finns kvar har svårt att passera tarmväggen och komma in i blodomloppet. UA-teamet har lyckats frigöra naringenins inflammationsbekämpande egenskaper.
Studien, som publicerats i Science Advances, använder en patenterad metod för att kapsla in läkemedel i ett biologiskt nedbrytbart polymerskal som utvecklats av UA:s Drug Research and Engineering for Advanced Medicine Laboratory. Skalets utsida är dekorerad med ytterligare molekyler av naringenin, som fungerar som ligander och binder till specialiserade receptorer som finns på cellytorna i hela tarmen.
UA-teamet fann att naringenin är en effektiv ligandbindare till en viss typ av receptor. Dessa receptorer är portarna som släpper in läkemedlet istället för att stänga ute det.
”Det här är första gången en enkel molekyl har använts för både att styra och läka”, säger Dr Meenakshi Arora, docent vid UA och projektets huvudforskare. ”Våra nanopartiklar med dubbla funktioner levererar inte bara läkemedlet mer effektivt, utan återställer också immunbalansen och minskar vävnadsskador.”
Lovande resultat i njurskademodeller
Med hjälp av en musmodell med akut njurskada orsakad av cisplatin, ett vanligt cellgift, visade forskarna att deras nanopartiklar med dubbla funktioner:
- Minskade njurskador och inflammation.
- Sänkte nivåerna av viktiga inflammationsmarkörer.
- Återställde immuncellernas funktion och reverserade immunutmattning.
- Uppnådde terapeutiska effekter med halva dosen jämfört med konventionella formuleringar.
Resultaten tyder på att behandlingen inte bara bekämpar inflammation utan också aktivt främjar läkning i både njurar och lever. För cancerpatienter kan detta innebära färre biverkningar och kortare återhämtningstid mellan behandlingarna, med ett tillskott som de kan ta hemma.
Nästan alla komponenter i den dubbelfunktionella naringeninpartikeln används för närvarande på människor, vilket underlättar den regulatoriska processen. Teamet arbetar redan med att testa partikeln mot andra hälsotillstånd, inklusive cancer.
”En av fördelarna med detta system är att det är mycket anpassningsbart”, säger biträdande professor Dr Raghu Ganugula, teamets molekylära farmakolog. ”Vi kan justera det baserat på läkemedelskoncentrationer och ligandreceptorinteraktioner.”
Studiens resultat har betydelse för ett brett spektrum av inflammatoriska tillstånd, inklusive autoimmuna sjukdomar, sepsis, artrit och leversjukdom.
”I slutändan ger denna forskning ett kraftfullt bevis på konceptet för en ny klass av orala läkemedelstillförselssystem som kan leda till effektivare behandlingar med lägre doser för inflammatoriska sjukdomar”, säger Arora.
Varför doseringen är viktig
Abiodun Wahab, doktorand i tredje året, ansvarade för djurmodellen i studien. Wahabs bakgrund inom veterinärmedicin gav henne både kompetensen och en stark motivation att utforska säkrare dosering.
”När jag var student och praktiserade på en veterinärklinik behandlade jag ofta parasitinfektioner”, säger hon.
Det läkemedel som ofta användes för att behandla parasiter var mycket effektivt, men kunde vara farligt i fel dos.
”Så jag kom hit med inställningen att man måste vara försiktig med dosen och doseringsfrekvensen”, säger Wahab. ”Det var väldigt viktigt för mig att lära mig om detta innovativa system för att minska läkemedelskoncentrationen och toxiciteten.”
Mer information: Ingrid M. Heyns et al, Dual-function polyester nanoparticles for amplified anti-inflammatory effects, Science Advances (2025). DOI: 10.1126/sciadv.adw1358
