Ein bei UVA Health entwickelter Arzneimittelabgabesystem in Nanotechnologie, um Patienten vor wiederholten Operationen zu retten, hat sich als unerwartet lang anhaltende Vorteile in Labortests erwiesen-ein vielversprechendes Zeichen für sein Potenzial, menschlicher Patienten zu helfen.
Der Ansatz würde es Chirurgen ermöglichen, eine Paste von Nanopartikeln anzuwenden, die Hydrogel auf transplantierte Venen enthalten, um die Bildung schädlicher Blockaden in den Venen zu verhindern. Diese Blockaden zwingen oft Herz- und Dialysepatienten, sich wiederholte Operationen zu unterziehen. Einige Dialysepatienten benötigen scheinbar endlose Eingriffe an beiden Armen und dann an einem Bein oder um ihr Schlüsselbein, damit sie ihre lebensrettende Behandlung weiterhin erhalten können.
Während die Innovation von UVA „Pericelle“ genannt wurde, führte er ermutigende Ergebnisse bei frühen Tests, aber es gab Fragen, wie lange die Vorteile dieser Form der Arzneimittelabgabe anhalten könnten. Würde dieses schnelle und einfache Verfahren, das während der anfänglichen Venenoperation durchgeführt wird, die Patienten Monate später weiterhin schützen? Das war die Hoffnung, aber selbst die UVA -Wissenschaftler waren von ihren jüngsten Ergebnissen überrascht: Pericelle arbeitete nicht nur nach drei Monaten – als die angewandte Drogenversorgung abgelaufen ist -, sondern auch nach sechs Monaten funktionierte und arbeitete immer noch um neun Monate.
Die Wissenschaftler können die unerwartet dauerhaften Vorteile nicht vollständig erklären. Aber sie sind begeistert, was es für das Potenzial ihrer Technik vorschlägt.
„Dies ist eine große Sache, weil die Behandlung viel länger funktionieren könnte, als wir ursprünglich dachten, weit über das hinaus, was die Menschen erwarten würden“, sagte Forscher Lian-Wang Guo, PhD, der die Technik mit K. Craig Kent von UVA, MD, entwickelt. „Es ist so aufregend, dass eine Behandlung die schädlichen Blockaden für viele Monate verhindern kann.“
Ein Abfluss im Gesundheitswesen in Höhe von 5 Milliarden US -Dollar
Kent, ein Gefäßchirurg, der auch die UVA -Gesundheit leitet, ist mit den Herausforderungen im Zusammenhang mit „Revaskularisierung“ -Verfahren gut vertraut. Diese Verfahren werden zur Behandlung von Herz -Kreislauf -Erkrankungen angewendet, indem der erforderliche Blutfluss wiederhergestellt wird – zum Beispiel könnte ein Chirurg eine Vene vom Bein zum Herzen für Patienten mit Herzinsuffizienz bewegen.
Das Verfahren wird auch verwendet, um Zugangspunkte für Patienten zu schaffen, die Dialyse benötigen. Eine Arterie und eine Vene im Arm zum Beispiel werden häufig zusammengetragen, so dass das Blut eines Patienten aus dem Körper entfernt, gereinigt und dann zurückgegeben werden kann. Diese Dialyseverbindungspunkte werden als „arteriovenöse Fisteln“ oder AVFs bezeichnet, und es wird geschätzt, dass das Management von ihnen bei Patienten mit Nierenerkrankungen im Endstadium das US-amerikanische Gesundheitssystem jedes Jahr 5 Milliarden US-Dollar kostet.
Das Problem ist, dass Revaskularisierungen häufig das Problem verursachen, das sie beheben möchten: unzureichender Blutfluss. Die Operation selbst führt zu einem Aufbau von Zellen in den Blutgefäßen, die die Blutversorgung abrücken.
„Wiederholte Operationen auf Gefäßzugang und Revaskularisierung sind nicht nur eine große Belastung für die Patienten – sie stellen ein dringendes, ungedecktes Bedürfnis in der Medizin dar“, sagte Kent, Chief Executive Officer von UVA Health und Executive Vice President für Gesundheitswesen von UVA. „Die Belastung für das Leben der Patienten und das Gesundheitssystem sind immens, und innovative Lösungen wie Pericelle bieten die Möglichkeit, dieses Paradigma zu verändern. Wir benötigen dringend Alternativen, die langlebige, langfristige Ergebnisse liefern können.“
Kent, Guo und ihr Mitarbeiter Shaoqin Gong, PhD an der Universität von Wisconsin-Madison, Hope Pericelle könnte die Antwort sein. Chirurgen würden die Hydrogelpaste auf Blutgefäße auftragen, um ein Medikament, Rapamycin, zu liefern, das das Wachstum invasiver Zellen verhindern kann.
Die UVA -Wissenschaftler hatten gehofft, dass die Ergebnisse ihrer neuesten Forschungen konventionelle Weisheit trotzen und nachweisen würden, dass das Medikament Vorteile haben würde, auch nachdem das angewandte Angebot in drei Monaten abgelaufen ist. Sechs Monate, dachten sie, wäre großartig; Aber sie waren begeistert, dass es nach neun Monaten immer noch in Laborratten funktioniert.
Während noch viel mehr Forschung durchgeführt werden muss, bevor der Ansatz den Patienten zur Verfügung gestellt werden könnte, werden die Wissenschaftler durch ihren jüngsten Meilenstein und optimistisch darüber gefördert, was vor uns liegt. Diese Art der modernsten Forschung in der Nanotechnologie wird eine Schlüsselsäule des Paul- und Diane Manning Institute of Biotechnology von UVA sein und im Fontaine Research Park in Charlottesville im Bau.
„Wenn wir einen Weg finden, um die Notwendigkeit wiederholter Operationen zu verhindern, wird dies einen enormen Einfluss auf das Leben der Patienten haben“, sagte Guo von der Abteilung für Medizinische School of Medicine und das kardiovaskuläre Forschungszentrum von Robert M. Bern.
Parallel zu ihrer Arbeit an Pericelle entwickeln Guo und Kent auch einen weiteren chirurgischen Einsparungsansatz, der als „Epinanopaint“ bezeichnet würde, der Chirurgen Nanopartikel auf Venen „malen“, um zu verhindern, dass die Venen in Zukunft verstopft werden.
Die Forschung wurde vom National Institutes of Health Center for Accelerated Innovations-Cleveland Clinic, Award 1UH54HL119810-06, unterstützt. Der Accelerator der Ohio State University, EKG20170069; und der Ohio Development Services Agency Fund, Award GRT00051721.
