Medische Technologie

Nanotechnologie kan aanpak hartvaatziekten verbeteren

© michaelheim / stock.adobe.com

Nanotechnologie lijkt veelbelovend voor de diagnostiek en behandeling van hartvaatziekten, vooral als aanvulling van bestaande methoden. Uit dierproeven blijkt bijvoorbeeld dat medicijnen op deze manier sneller in het lichaam worden opgenomen.

Dat blijkt uit een review in het International Journal of Nanomedicine. De review geeft een overzicht van de nieuwste ontwikkelingen. De meeste zijn nog in een experimentele fase.

Nanotechnologie speelt zich af op het niveau van moleculen, waar afmetingen slechts nanometers bedragen. Veel biologische processen, die een belangrijke rol spelen in de signaaloverdracht tussen cellen, enzymactiviteit en bij de celdeling, vinden plaats op deze zeer kleine schaal. Diagnostische methoden en behandelingen met nanodeeltjes zijn mogelijk succesvoller dan traditionele methoden.

__________________________________________________________________________________________

Abonneer u nu op de nieuwsbrief van QruxxTech en krijg daarmee iedere maandag een update van alle artikelen, blogs en nieuwsberichten.

___________________________________________________________________________________________

Kransslagaderverkalking

Een van de meest voorkomende hartvaatziekten is vernauwing van de kransslagaders. Deze chronische aandoening kan uitmonden in een hartinfarct als een atherosclerotische plaque loskomt van de bloedvatwand. Met de bestaande beeldvormende diagnostische technieken, zoals een ECG, elektrocardiogram, hartkatheterisatie of MRI is het niet mogelijk om zogenoemde ‘vulnerable’ plaques die op het punt staan om los te scheuren aan te tonen.

Dat kan mogelijk wel door deze beeldvormende technieken te combineren met nanotechnologie. Nanopartikels (de officiële term voor nanodeeltjes) die gebonden zijn aan moleculen die deelnemen aan celprocessen, kunnen meer details in beeld brengen. Zo kunnen ze zichtbaar maken of actieve ontstekingscellen (macrofagen) in de plaque zijn geïnfiltreerd, of LDL-cholesterol is geoxideerd en of zich op de bodem van de plaque kleine bloedvaatjes vormen. Deze processen geven aan dat de kans op losscheuren van de plaque groter is. Nanotechnologie kan helpen om eerder een diagnose te stellen, zodat patiënten een preventieve behandeling kunnen krijgen.

Beter opnemen

Bij de behandeling van atherosclerose kan nanotechnologie ervoor zorgen dat het lichaam beter medicijnen opneemt, de medicijnen langer in het bloed blijven of dat ze alleen op de plaats van bestemming worden afgeleverd. Tot nu toe kunnen patiënten maar een beperkte dosis statines krijgen omdat ze anders te veel last hebben van bijwerkingen. Als de statines zijn verpakt in nanometerblaasjes die het medicijn rechtstreeks afleveren waar het zijn werk moet doen, kan de dosis wellicht omhoog. De behandeling is effectiever terwijl de bijwerkingen beperkt blijven. Daarnaast bestaan er nanotechnologische methoden om losgekomen bloedstolsels gericht op te lossen of om te voorkomen dat een stent dicht gaat zitten.

Hoge bloeddruk

De meerderheid van de medicijnen tegen hoge bloeddruk worden niet heel goed in het lichaam opgenomen. Hierdoor is een hogere dosis nodig om het gewenste effect te bereiken en kunnen ook meer ongewenste bijwerkingen optreden. De medicijnen zijn bijvoorbeeld slecht in water oplosbaar, worden niet goed in het lichaam opgenomen of hebben een korte halfwaardetijd waardoor ze weer snel uit het lichaam verdwijnen.

Nanotechnologische toepassingen kunnen een oplossing zijn voor deze problemen. In een onderzoek is aangetoond dat ratten drie keer meer van een bloeddrukmedicijn opnemen als het is opgelost in een nano-emulsie van hele kleine druppeltjes in de orde van grootte van nanometers. Het medicijn werkte beter en langer en de dosis kon fors omlaag.

Verpakking in nanobolletjes

Andere manieren om met nanotechnologie de behandeling met geneesmiddelen te verbeteren zijn:

  • Verpakking in nanobolletjes (liposomen)
  • Binden aan polymere nanopartikels (nanodraden)
  • Oplossen in solid lipid nanoparticles (SLN) met een lipide kern die is gestabiliseerd door een surfactant.

Onderzoekers hebben inmiddels nanopartikel-bibliotheken aangelegd van fysische en chemische eigenschappen van nanopartikels die medicijnen kunnen vervoeren en van de verschillende celtypes waar ze zich op kunnen richten.

Overige aandoeningen

Het review beschrijft voor meer hartvaatziekten nanotechnologische toepassingen die in onderzoek zijn:

  • doelgerichte ablatietechnieken bij atriumfibrilleren
  • verbeteren contrastvloeistof voor MRI-controle van stamceltherapie na een hartinfarct
  • nanopartikels als drager voor groeifactoren voor herstel na een hartinfarct
  • als basismateriaal voor tissue engineering ter vervanging van beschadigd hartweefsel
  • nanotechnologie om sensoren, beeldvorming, navigatie en remsystemen bij robot-geassisteerde chirurgie te verbeteren

Experimenteel

Nanotechnologie lijkt veelbelovend voor de diagnostiek en behandeling van hartvaatziekten, vooral ter versterking van bestaande methoden. Maar er is ook nog veel onbekend over mogelijk nadelige gevolgen. Hoe lang blijft nanomateriaal in het lichaam, verstoort het geen biologische processen, is het nanomateriaal toxisch of wekt het allergische reacties op? De meeste methodes zijn nog in een experimenteel stadium. Daarna is er nog veel onderzoek nodig in klinische trials.

Reacties