03/10/2012 - Nanopartikel gegen Altern

Menéame

Ein Team von CSIC (Hochrat für wissenschaftliche Forschung) an der Entwicklung eines Nanoausrüstung clever, die Grundlage für die künftige Entwicklung neuer Anti-Aging-Therapien. Das System besteht aus Nanopartikeln, die therapeutische Stoffe selektiv in alternde menschliche Zellen abgeben. Ihr Potenzial reicht von der Behandlung von Erkrankungen mit Gewebe- oder Zelldegeneration (Krebs, Alzheimer oder Parkinson) bis hin zu Erkrankungen des beschleunigten Alterns (Progerien).

Die Arbeit wurde veröffentlicht in Angewandte Chemie.

"Das Nanogerät besteht aus mesoporösen Nanopartikeln, die an der Außenfläche eine Galactooligosaccharide enthalten, die die Entladung der Ladung verhindert und sich selektiv in degenerativen Zellen oder seneszenten Zellen öffnet. Wir haben zum ersten Mal gezeigt, dass bestimmte Substanzen in bestimmten Zellen freigesetzt werden können," so Ramón Martínez Máñez, Forscher der Universitat Politència deValència.

Hinter dieser Forschung befindet sich das Institut für Molekular- und Zellbiologie von Pflanzen (gemischtes Zentrum des CSIC und der Universitat Politécnica deValència), das Zentrum für Molekularanerkennung und technologische Entwicklung (CIBER) und das CIBER in Biotechnik, Biomaterialien und Nanomedizin (CIBer-BBN). 

José Ramón Murguía, Forscher des Instituts für Molekularbiologie und Zellular der Pflanzen, erklärt, dass die Seneszenz ein physiologischen Prozess des Körpers sei, um alternde Zellen zu eliminieren oder mit Veränderungen, die ihre Lebensfähigkeit beeinträchtigen könnten. "Wenn wir jung sind, verhindern die Mechanismen der Seneszenz zum Beispiel das Auftreten von Tumoren. Das Problem ist, dass sich im Alter die seneszenten Zellen in Organen und Geweben ansammeln und ihre Funktionsfähigkeit beeinträchtigen. Die Entfernung dieser Zellen würde das Auftreten alterungsbedingter Erkrankungen verzögern. Unsere Arbeit zeigt, dass eine selektive Therapie gegen diese Zellen entwickelt werden kann," sagt Murguía.

Die Forscher haben die Nützlichkeit neuer Nanogeräte in primären Zellkulturen, die von Patienten mit einem beschleunigten Alterungssyndrom stammen, bewertet. Diese Kulturen weisen einen hohen Prozentsatz an Seneszenz auf, gekennzeichnet durch hohe Aktivitätsraten von Betagalactosidase, einem Enzym, das für den seneszenten Zustand typisch ist. "Ältere Zellen überexprimieren dieses Enzym; die Nanopartikel, die wir entwickelt haben, öffnen sich vor ihrem Vorhandensein, indem sie ihren Inhalt freisetzen, um sensente Zellen zu eliminieren, ihre Verschlechterung zu verhindern oder sie sogar zur Verjüngung zu reaktivieren," erklärt Murguía.

"Es gibt eine große Anzahl von Erkrankungen, die mit einem vorzeitigen Altern in einigen Geweben verbunden sind, von denen viele sehr junge Patienten betreffen und bei denen es keine therapeutische Alternative gibt, wie zum Beispiel bei kongeniter Dyskeratose oder aplastischer Anämie, und andere mehr Erwachsene betreffen, wie z.B. idiopathische Lungenfibrose oder Leberzirrhose. Diese Nanopartikel bieten eine einzigartige Gelegenheit, die betroffenen Gewebe selektiv mit therapeutischen Verbindungen zu versorgen und die Lebensfähigkeit und Funktionalität dieser Stoffe zu retten," erklärt Rosario Perona, Forscherin am Institut für Biomedizinforschung.

Kosmetik-Therapien

Der nächste Schritt dieser Forschung ist, sie mit therapeutischen Mitteln zu testen und in Tiermodellen zu validieren. "Es ist das erste Mal, dass eine Nanotherapie für seneszente Zellen beschrieben wurde. Obwohl der Weg zu einer möglichen Entfernung von sensensitiven Zellen oder Verjüngungstherapien noch lang ist, glauben wir, dass unsere Forschung neue Wege für die Entwicklung von Therapien zur Behandlung altersbedingter Krankheiten eröffnen kann," so Martinez Máñez.

Nach Ansicht der Forscher kann das von ihnen entwickelte Nanogerät auch für die Entwicklung von topischen kosmetischen Therapien für die Pflege und Verschönerung von Haut und Haar, als Anti-Falz- oder Anti-Aging-Effekt, als Schutz gegen UV-Strahlung oder zur Behandlung von Alopezien, die alle mit der Ansammlung von sensenzenen Zellen verbunden sind, nützlich sein.

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Alessandro Agostini, Laura Mondragón, Andrea Bernardos, Ramón Martínez‐Máñez, M. Dolores Marcos,Félix Sancenón, Juan Soto, Ana Costero, Cristina Manguan‐García, Rosario Perona, Marta Moreno‐ Torres, Rafael Aparicio‐Sanchis, José Ramón Murguía. Targeted Cargo Delivery in Senescent Cells Using Capped Mesoporous Silica Nanoparticles. Angewandte Chemie. DOI:10.1002/anie.201204663.

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