Arzneimittelabgabe: von Bakterien lernen
Arzneimittelverabreichungsvehikel wurden optimiert, um spezifische Zellen im Körper anzuzielen und Nebenwirkungen zu minimieren. Die nächste Herausforderung ist es, Vehikel zu entwickeln, die Medikamente direkt in bestimmte Zellorganellen unter Umgehung des Abbauwegs liefern können. Eine Strategie wäre es, die Aktivität von bakteriellen Toxinen zu imitieren, wie Choleratoxin. Diese binden an Gangliosid GM1-Rezeptoren auf der Zelloberfläche und über den endozytischen Stoffwechselweg internalisiert werden. Dann wandern sie über den retrograden Weg zum endoplasmatischen Retikulum. Das EU-finanzierte Projekt STOPP VEHICLES (Specific targeting of organelles using peptide-polymer vehicles) nutzte die bereits identifizierten kleinen Peptidsequenzen, die an diese GM1-Rezeptoren binden. Die Forscher synthetisierten die drei vielversprechendsten GM1-Bindungssequenzen aus der Literatur und studierten ihre Zytotoxizität, Affinität zu GM1-Rezeptoren, Aufnahmepfad und intrazellulären Transport. Die Ergebnisse zeigten, dass diese Peptide hauptsächlich durch eine Kombination von Clathrin-vermittelter Endozytose und Pinozytose internalisiert wurden, was zu ihrer Ansammlung in den Lysosomen von Zellen führt. Um ihr Arzneimittellieferungspotential zu testen, setzten die Wissenschaftler einen Test auf der Basis der Kreuzpräsentation eines Modellantigens für dendritische Zellen. Sie machten nützliche Schlussfolgerungen in Bezug auf die Verwendung von GM1-Bindungseinheiten für die Antigenpräsentation. Insgesamt werden die Beobachtungen der Studie für die zukünftige Entwicklung von neuartigen Antigenträgern nützlich sein. Eine korrekte Antigenpräsentation an den MHC-Klasse I-Komplex löst CD8 + zytotoxische T-Lymphozyten-Aktivierung aus und ist entscheidend für die Schaffung eines effizienten Impfstoffs. Daher könnte das GM1-Ziel-System weltweit die Entwicklungsbemühungen von Impfstoffen verbessern.
Schlüsselbegriffe
Drug-Delivery, Bakterien, Zellorganellen, Cholera-Toxin, GM1-Rezeptor, Endozytose, dendritische Zelle, Impfstoff
