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Forscher finden einen Weg, HIV-Medikamente durch Säuglingsnahrung an Säuglinge abzugeben
Forscher vom College of Agricultural Sciences an der Pennsylvania State University haben herausgefunden, dass sie einen Weg gefunden haben, Säuglingen und Kleinkindern mit einer Säuglingsnahrung ein antiretrovirales Medikament zu verabreichen - eine Methode, die die Behandlung der weltweit 3,2 Millionen Kinder mit HIV signifikant verbessern könnte.
Forscher haben herausgefunden, dass sie einen Weg gefunden haben, die Partikel zu verändern, die von dem in Kuhmilch gefundenen Caseinprotein (im Bild) erzeugt werden und ihnen erlauben, antiretrovirale Moleküle an sie zu binden.
Bildnachweis: Hochschule für Landwirtschaft, Penn State
Das Forschungsteam, einschließlich Frederico Harte, Associate Professor für Lebensmittelwissenschaft am Penn State, veröffentlichen ihre Ergebnisse in der Zeitschrift Pharmazeutische Forschung.
Etwa 90% der Kinder mit HIV-Virus (Human Immunodeficiency Virus) leben in Afrika südlich der Sahara, wo der Zugang zu antiretroviralen Medikamenten eingeschränkt ist. Nach Angaben der Weltgesundheitsorganisation (WHO) erhielten im vergangenen Jahr nur 23% dieser Kinder antiretrovirale Medikamente.
Aber selbst wenn Kinder Zugang zu diesem Medikament haben, reagieren sie möglicherweise nicht gut darauf. Harte stellt fest, dass Ritonavir - eines der am häufigsten verwendeten antiretroviralen Medikamente zur Vorbeugung und Behandlung von HIV und erworbenem Immunschwächesyndrom (AIDS) - eine Reihe von Nebenwirkungen wie Durchfall, Erbrechen, Magenschmerzen und Schwäche verursachen kann.
Harte sagt, es kann auch schwierig sein, das Medikament an Säuglinge zu verabreichen. "Die flüssige Formulierung, die zur Behandlung von Säuglingen über 1 Monat verwendet wird, enthält 43% Ethanol und hat einen schrecklichen Geschmack, der als bitter-metallisch, medizinisch, adstringierend, sauer und brennend beschrieben wurde", erklärt er.
Darüber hinaus wird das Medikament nicht leicht absorbiert. "Ritonavir hat eine hohe Hydrophobie und geringe Löslichkeit in Wasser", sagt Harte, "was zu einer niedrigen Auflösungsrate in der Magen-Darm-Flüssigkeit und damit zu einer unzureichenden Bioverfügbarkeit führt."
Daher haben Harte und seine Kollegen versucht, einen wirksameren Weg zu finden, um dieses Medikament an Kinder zu verabreichen, während sichergestellt wird, dass es leicht im Darm gelöst werden kann.
Bindung von Ritonavir an Kuhmilchmoleküle
Für ihre Studie untersuchte das Team eine Gruppe von Proteinen namens Casein, die in Kuhmilch gefunden werden.
Casein-Proteine ??produzieren Casein-Micellen - Partikel, die hinter der weißen Milchfarbe stehen. Casein Micellen sind verantwortlich für die Lieferung von Kalzium und Aminosäuren in Milch von einer Mutter an ihre Jungen. Das brachte das Team auf die Idee: Könnten Casein-Micellen auch Ritonavir-Moleküle liefern?
"Ich arbeite seit einigen Jahren mit Rindercaseinmicellen und untersuchte die Struktur und Funktionalität dieser Proteine", sagt Harte. "Was wir gefunden haben, ist, dass diese Micellen in der Lage sind, Moleküle zu tragen, die sehr wenig in Wasser löslich sind, die ein niedriges Molekulargewicht haben und die sehr hydrophob sind - wie Ritonavir."
Darüber hinaus stellte das Team fest, dass sie die Caseinmicellen verändern können, um ihre Bindungseigenschaften zu verstärken, was bedeutet, dass sie Ritonavir-Moleküle effektiver an die Micellen binden können. Sie taten dies, indem sie Kuhmilch bei 400-500 Megapascal homogenisierten. Zum Vergleich bemerkt Harte, dass Milch normalerweise bei 10-15 Megapascal homogenisiert wird.
Was diese Erkenntnisse bedeuten, sagt Harte:
"Aufgrund dieser verbesserten Bindung von Molekülen glauben wir, dass ein Milchpulver, das Ritonavir enthält, als Säuglingsnahrung verwendet werden kann und ein Transportsystem für ein Medikament darstellt, das in Wasser nicht sehr löslich ist."
Vielversprechende Ergebnisse bei Ferkeln
Die Forscher sagen, sie sind gerade dabei, diese Formel auf drei Ferkel zu testen, und Blutproben werden von den Tieren alle 3 Stunden genommen, um seine Wirksamkeit zu bewerten.
"Die Hoffnung ist, dass - und wir haben noch nicht die Daten - wir finden, dass das Ritonavir ausreichend durch das Protein in Milch geliefert wird", sagt Harte. "Wenn das funktioniert, denke ich, dass wir ziemlich nah an einer Formulierung sind, die mit hydrophoben Medikamenten verwendet werden kann."
Er fügt hinzu, dass er hofft, dass ihre Ergebnisse zu einem neuen Arzneimittelverabreichungssystem zum Schutz vor und zur Behandlung von HIV und AIDS führen werden, aber er stellt fest, dass die Formel in klinischen Studien getestet werden muss, um sicher zu sein.
Im vergangenen Monat, Medizinische Nachrichten heute berichteten über eine Studie, die ergab, dass Forscher erstmals Technologien entwickelt haben, mit denen sie beobachten können, wie sich HIV-Proteine ??in Echtzeit auf der Oberfläche des Virus bewegen.
Den Forschern dieser Studie zufolge könnte die Entdeckung helfen, zu verstehen, wie HIV menschliche Zellen infiziert, und so die Tür zu neuen Präventionsstrategien öffnen.
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