Solunulkoiset vesikkelit lääkeainekuljetuksessa

Abstract

Lääkehoidossa lääkeaineen kuljettimilla on tärkeä rooli itse lääkeaineen ohella. Kuljettimen avulla lääkeaine saadaan kohdennettua oikeaan paikkaan elimistössä. Tällöin tarvittavan lääkeaineen määrä voidaan asettaa pienemmäksi ja lisäksi vältytään mahdollisesti haitallisilta sivuvaikutuksilta, joita voi syntyä esimerkiksi silloin, jos lääkeaine kulkeutuu maksaan. Kuljettimella voidaan myös kontrolloida lääkkeen vapautumista. Käytössä oleviin synteettisiin lääkeainekuljettimiin voi kuitenkin liittyä ongelmia, kuten immunogeenisyyttä ja haittavaikutuksia. Ratkaisua näihin ongelmiin on etsitty solunulkoisista vesikkeleistä. Ne ovat fosfolipideistä koostuvia nanokokoisia kalvorakkuloita, joita erittyy lähes kaikista ihmisten ja eläinten soluista. Tässä työssä tarkastellaan solunulkoisten vesikkelien ominaisuuksia kuljetuksen kannalta, niiden muokkaamista paremmiksi kuljettimiksi sekä niihin pohjautuvan lääkeainekuljetussysteemin etuja ja haasteita. Työn tavoitteena on arvioida solunulkoisten vesikkelien potentiaalia lääkeainekuljettimina. Työssä aineistona toimii saatavilla olevia tutkimuksia, joissa tutkitaan solunulkoisiin vesikkeleihin pohjautuvaa kuljetussysteemiä. Tutkimusten tarkoituksena on löytää ensinnäkin sopiva vesikkelien tuottajasolu, eristys- ja latausmenetelmä sekä tarkastella vesikkelien muokkausmahdollisuuksia ja niiden kohdentuvuutta kohdesoluun. Tutkimuksissa tarkastellaan myös vesikkelien soveltuvuutta ja turvallisuutta. Tällä hetkellä tutkimuksia tehdään in vitro sekä hiirillä in vivo. Monissa tutkimuksissa vesikkeleitä ei saatu eristettyä tarpeeksi ja myös lääkeaineen lataamistehokkuus jäi alhaiseksi. Havaittiin kuitenkin, että vesikkeleihin voidaan ladata erilaisia komponentteja, kuten pienimolekyylisiä lääkeaineita. Lisäksi monissa tutkimuksissa vesikkelien muokkaaminen onnistui ja in vitro ne kulkeutuivat hyvin kohdesoluihinsa. Hiirillä tehdyissä kokeissa vesikkeleitä kulkeutui kuitenkin myös maksaan, mutta tätä voitiin hieman ehkäistä vesikkelien onnistuneella muokkauksella. Tutkimusten mukaan potentiaalisia tuottajasoluja voisi olla punasolut sekä mesenkymaaliset kantasolut. Punasoluista peräisin olevia vesikkeleitä saataisiin käytännössä helpoiten ja mesenkymaalisten kantasolujen vesikkelit taas hakeutuvat luontaisesti syöpäkudoksiin. Tutkimukset ovat osoittaneet, että solunulkoiset vesikkelit ovat potentiaalisia lääkeainekuljettimia. Niillä on luonnostaan hyödyllisiä ominaisuuksia lääkeainekuljetuksen kannalta. Ne pääsevät esimerkiksi erilaisten solukerrosten sekä aivo-veriesteen läpi. Lisäksi ne ovat kudosyhteensopivia biologisen alkuperänsä myötä. Solunulkoisiin vesikkeleihin pohjautuvaan kuljetussysteemiin liittyy kuitenkin myös ongelmia. Vesikkelit ovat melko hauraita ja saattavat hajota niiden käsittelyvaiheissa, jolloin lääkettä sisältävien vesikkelien tuotanto on riittämätön. Jokaiselle vesikkelityypille optimoidulla eristys- ja lataustekniikalla voitaisiin parantaa valmiiden lääkevesikkelien tuotantoa. Ylipäätään eristys- ja lataustekniikoita pitäisi kehittää paremmiksi, jotta massatuotanto voisi olla mahdollista. Lisäksi, jos tiedettäisiin jokaiselle vesikkelityypille ominainen tapa päästä kohdesoluun, voitaisiin vesikkeleitä muokata sen perusteella. Punasolujen ja mesenkymaalisten kantasolujen lisäksi syöpäsolut voisivat olla potentiaalisia tuottajasoluja. Ne erittävät paljon vesikkeleitä, jotka itseohjautuvat tehokkaasti takaisin näihin syöpäsoluihin. Täten niitä voitaisiin mahdollisesti käyttää syöpähoidoissa, mutta niiden turvallisuudesta ei olla kuitenkaan täysin varmoja. Mainittujen ongelmien lisäksi esiin nousee myös eettiset kysymykset, joita tulee pohtia. Solunulkoisiin vesikkeleihin pohjautuvalla kuljetussysteemillä on potentiaalia haastaa synteettiset kuljetussysteemit, mutta moni asia vaatii vielä lisäselvitystä tai kehittämistä.