Dendrimeerit lääkeainekuljetuksessa

Abstract

Yksi keskeisimmistä haasteista lääkeainekuljetuksessa on lääkeaineiden kontrolloitu kohdentaminen ja vapautuminen juuri halutuissa kohdesoluissa. Perinteiset lääkeaineet aiheuttavat usein haitallisia sivuvaikutuksia myös terveisiin elimiin. Esimerkiksi syöpähoidoissa käytetyt kemoterapialääkkeet voivat vahingoittaa myös terveitä soluja samalla kun ne tuhoavat syöpäsoluja. Nanoteknologian kehityksen myötä on yritetty löytää ratkaisuja näihin ongelmiin hyödyntämällä erilaisia nanomateriaaleja, esimerkiksi dendrimeerejä. Tässä työssä tavoitteena on selvittää, mitä dendrimeerit ovat, miten niitä voidaan hyödyntää lääkeainekuljetuksessa ja mitä etuja sekä haasteita niiden käyttöön liittyy. Työ on toteutettu kirjallisuuskatsauksena ja aineistona on käytetty aiheesta julkaistua tieteellistä kirjallisuutta ja tutkimuksia.

Dendrimeerit ovat erittäin haaroittuneita, pallomaisia polymeerejä. Niiden rakenne ja ominaisuudet ovat tarkasti määriteltävissä ja muokattavissa erilaisilla synteesimenetelmillä. Dendrimeerit omaavat laajan yhdistelmän erilaisia kemiallisia ja fysikaalisia ominaisuuksia, jotka tekevät niistä potentiaalisia lääkeainekuljettimia. Keskeiset edut, kuten tarkasti määritelty kemiallinen rakenne, monodispersiivisyys, biokompatibiliteetti ja funktionalisoinnin helppous ovat johtaneet lukuisiin uusiin ratkaisuihin lääkeaineiden kuljettamisessa.

Dendrimeerit tarjoavat mahdollisuuksia eri lääketieteen sovelluksissa, kuten syöpähoidoissa, tulehdus- ja infektiosairauksissa sekä neurologisissa sairauksissa. Niiden tarkasti hallittu rakenne mahdollistaa suuren lääkeainemäärän sitoutumisen niiden sisään ja pinnalle kovalenttisten tai ei-kovalenttisten sidosten avulla. Dendrimeerejä voidaan muokata tunnistamaan tiettyjä biomolekyylejä liittämällä niiden pintarakenteeseen erilaisia spesifisiä ligandeja, jolloin ne kohdistuvat vain haluttuihin soluihin. Näiden ligandien avulla voidaan myös hallita lääkeaineen vapautumista. Dendrimeereihin liittyvä kliininen tutkimus on edelleen varhaisessa vaiheessa, ja valtaosa nykyisestä tutkimustiedosta perustuu in vitro- ja in vivo-kokeisiin eläinmalleilla.

Haasteina dendrimeerien käytössä ovat synteesimenetelmien monimutkaisuus ja korkeat valmistuskustannukset. Lisäksi osa dendrimeerityypeistä aiheuttaa toksisuutta elimistössä, johtuen pääasiassa pintaryhmien positiivisesta pintavarauksesta. Toksisuutta on onnistuttu vähentämään pintarakenteen muokkaamisella, mutta tutkimustietoa turvallisuudesta ja pitkäaikaisvaikutuksista ihmisen elimistössä on vielä liian vähän. Vaikka dendrimeerien kliininen käyttö on vielä rajallista, tutkimukset etenevät nopeasti. Dendrimeerit voivat tulevaisuudessa mahdollistaa entistä tehokkaamman ja kohdennetumman lääkehoidon, jossa lääkeaine vapautuu täsmällisesti oikeaan aikaan ja paikkaan elimistössä.