Diagnozowanie zapalenia stawów w oparciu o nanotechnologię
RZS to przewlekłe schorzenie polegające na zapaleniu błony maziowej, które prowadzi do uszkodzenia chrząstki i kości podchrzęstnej. Występuje ono u 1% ogólnej populacji i powoduje znaczny ból, chorobowość oraz śmiertelność. Obecnie nie istnieje lekarstwo na RZS, lecz nowatorskie leki immunomodulacyjne znacznie zmieniły przebieg choroby. Uznane metody diagnostyczne, takie jak obrazowanie rezonansem magnetycznym (MRI), nie umożliwiają jednoznacznej diagnozy ani jasnego określenia rokowań. W związku z tym naukowcy z finansowanego przez UE projektu NANODIARA (Development of novel nanotechnology based diagnostic systems for rheumatoid arthritis and osteoarthritis) postanowili stworzyć nadparamagnetyczne nanocząsteczki tlenku żelaza (SPION) jako narzędzie diagnostyczne. Naukowcy użyli alkoholu poliwinylowego (PVA) jako powierzchni bazowej oraz dostosowali SPION do produkcji masowej poprzez półautomatyczną syntezę i proces funkcjonalizacji. Do zastosowań diagnostycznych w obrębie ludzkiego ciała SPION sprzężono ze swoistymi względem biomarkerów przeciwciałami, wychwytującymi biomarkery w płynach ustrojowych. Do identyfikacji i pomiaru wczesnych zdarzeń w procesie reumatoidalnego niszczenia tkanki, konsorcjum użyło SPION z przeciwciałami nakierowanymi na określone molekuły związane z patologicznymi uszkodzeniami tkanki. Zastosowanie in vivo miało na celu wykrywanie wczesnego zapalenia i niszczenia chrząstki stawowej w przebiegu RZS oraz choroby zwyrodnieniowej stawów. Badania toksyczności na szczurach dały obiecujące wyniki, a analiza biorozmieszczenia pokazała specyficzną lokalizację zapaleń błony maziowej zmienionych w przebiegu RZS kolan. SPION zostały następnie wykorzystane do ulepszenia obrazowania MRI i z powodzeniem zaimplementowane do monitorowania leczenia deksametazonem. Ta metoda obrazowania okazała się wystarczająco czuła do detekcji małych zmian odpowiedzi zapalnej po leczeniu w przedklinicznym modelu zapalenia stawów. Reasumując, bazujące na SPION obrazowanie in vivo daje lepsze możliwości detekcji związanych z chorobą zmian molekularnych w porównaniu z dotychczasowymi metodami. Implementacja tego narzędzia do diagnostyki RZS powinna umożliwić rozpoczęcie leczenia na czas oraz poprawić jego wyniki.
Słowa kluczowe
Nanotechnologia, przeciwciała, reumatoidalne zapalenie stawów, zapalenie, nadparamagnetyczne nanocząstki tlenku żelaza, MRI
