在现代肿瘤治疗中,药物递送系统的研究正变得越来越重要。传统的脂质体药物递送系统虽然在很多方面表现不错,但它们在肿瘤靶向性上的效果依然不够理想。换句话说,药物经常不能准确送到肿瘤部位,导致治疗效果不尽如人意。那么,有没有什么方法能改善这一问题呢?研究人员发现,某些天然产物似乎能提供新的解决方案,尤其是在靶向肿瘤方面。
传统的脂质体通常是由磷脂质和胆固醇构成的。这些成分能帮助脂质体保持稳定,但胆固醇并没有什么肿瘤靶向性。这意味着,尽管脂质体能有效地包裹药物并确保其稳定性,但药物往往不能精准地送到肿瘤部位,从而影响了治疗效果。
为了弥补这一不足,一些研究者尝试通过修改脂质体表面,引入某些特定的配体,以提高其肿瘤靶向能力。然而,这种方法常常需要复杂的工艺,且难以推广到临床使用。
在寻找更好的方法时,天然产物引起了研究人员的关注。一些天然产物不仅能改善脂质体的膜性质,还能增强其对肿瘤的靶向能力。更有趣的是,通过简单替换脂质体中的胆固醇,研究人员发现这些天然产物可以直接提高脂质体的肿瘤靶向性,同时还具备良好的生物相容性和低毒性。
不过,天然产物多达30万种,筛选出具有双重功能的候选物仍然是个大问题。传统的筛选方法往往需要大量的时间和精力,效率较低。
为了提高筛选效率,研究团队引入了人工智能技术,使用了一种叫做几何感知消息传递神经网络(GMPNN)的深度学习方法。这种方法能够通过分析天然产物的分子结构,快速推断出哪些天然产物可能同时具有脂质体膜调控(LMR)和肿瘤靶向功能。与传统方法相比,这种深度学习模型不仅更高效,还能更准确地筛选出潜在的候选物。
通过这种智能筛选,研究团队从30多万种天然产物中挑选出了9种有潜力的分子,这些分子在实验中显示出了很好的效果。
为了验证这些候选分子的效果,研究人员进行了实验测试。结果显示,其中6种天然产物能够取代传统的胆固醇,制备出粒径均一(大约100nm)且稳定性好的脂质体。这些脂质体的肿瘤靶向性明显优于传统脂质体,特别是其中一款基于冬青苷元A(Ile)构建的脂质体(Ile-lipo),其肿瘤靶向能力最为突出。
更令人惊讶的是,这些Ile脂质体表现出很强的肿瘤靶向作用。通过Glut1介导的机制,它们能精准地将药物送达肿瘤部位,避免了对正常组织的伤害。
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Ile脂质体的表现不仅仅停留在靶向性上,它们作为药物递送系统也展现出了很大的潜力。例如,当多西他赛(DTX)这一化疗药物被包载到Ile脂质体中时,研究人员发现它能显著提高药物在肿瘤部位的浓度,并产生更强的抗肿瘤效果。
更重要的是,Ile脂质体的制备工艺非常简单,且具备优异的靶向性和免疫调节功能,这使得它们在临床转化中具有非常大的潜力。这种简易的制备工艺和高效的治疗效果,使得Ile脂质体成为肿瘤靶向治疗的新星。