Vectorization on moduloida ja kontrolloida jakeluun, jolla aktiivisen aineen kohde-yhdistämällä sen kanssa vektori . Sillä voi olla sovelluksia esimerkiksi kosmetiikassa , syövän vastaisessa hoidossa , geeniterapiassa tai rokotuksissa .
Kyse voi olla aktiivisen aineen säilyttämisestä, sen liukoisuuden lisäämisestä liian voimakkaan hydrofobisuuden sattuessa, myrkyllisyyden vähentämisestä . Vektoroinnin avulla voidaan myös kontrolloida aktiivisen aineen jakautumista organismin alueellisesti, ajallisesti ja kvantitatiivisesti. Aktiivinen periaate voi olla:
Kohteesta ja vaikuttavasta aineesta riippuen antoreittejä voidaan vaihdella. Suun kautta vähentää kustannuksia, mutta ongelmana on monia esteitä ylitetään. Laskimoon avulla lisää tehokkuutta, mutta se on edelleen mahdollista, tarpeista riippuen, antaa suoraan lihakseen . Muihin sovelluksiin, silmään, ihoon tai ihon alle , nenään jne. on edullinen.
Vektoreita on useita:
Hyvän vektorin on oltava biologisesti yhteensopiva , stabiili, turvallinen, tehokas, aktiiviseen aineosaan mukautettu, kykenevä varastoimaan sitä riittävässä määrin ja vapauttamaan halutulla tavalla, sen synteesi ei saa aiheuttaa teollisesti ongelmaa.
Useat sukupolvet strategiat ovat seuranneet toisiaan, tuoden peliin enemmän tai vähemmän tehokkaita vektoreita. Ensimmäisellä oli muokkaamaton pinta, toinen sukupolvi oli "varkain" esimerkiksi pegylaation ansiosta , mikä pidentää niiden elinikää verijärjestelmässä immuunivasteen rajoittamana . Kolmas sukupolvi kuljettaa myös pintamolekyylejä kohdentamista varten. Tarkoituksena on myös yhdistää hoito ja kuvantaminen kapseloimalla samanaikaisesti vaikuttava aine ja kuvantamisaine . Ärsykkeille, kuten pH: lle tai lämpötilalle, herkkien vektorien käyttö voi myös mahdollistaa kiihdytyksen nopeuttamisen tai indusoinnin haluttuun kohtaan.
Vektoreita on yleensä hyödyllistä ladata mahdollisimman paljon aktiivisilla aineosilla. Tämän kvantifioinnin mahdollistavat parametrit ovat: latausnopeus (aktiivisen aineen massa verrattuna vektorin massaan) ja varauksen tehokkuus (varatun vaikuttavan aineen massa verrattuna sitoutuneen aktiivisen aineen massaan), molemmat ilmaistaan prosentteina. Näiden parametrien maksimoimiseksi tietyllä vektorilla mukana olevan aktiivisen aineen määrää lisätään vähitellen.
Virusvektorit tulevat viruskapselista (osa, joka varmistaa kohdistamisen). Ne saadaan talteen ottamalla virus isäntäsoluista, replikoimalla ja poistamalla virulentti osa. Tärkeimmät ovat:
He korjaavat geenin (geeniterapia) tai inaktivoivat osan siitä ( antisense-hoito ). Osa viruksen DNA: sta korvataan siten geenillä, jonka vektori kuljettaa kehon soluihin. Muutettavan geenin koko, kohdesolun tyyppi, hoidon lopullisuus tai muuten sekä riskit vaihtelevat käytetyn virusvektorin tyypin mukaan.
Myös bakteriofagien tai bakteerien käyttöä tutkitaan.
Ne voivat olla erilaisia misellaarisia järjestelmiä , erityisesti liposomeja , nanohiukkasia tai mikrohiukkasia jne. Näiden vektorien kemiallinen luonne on myös vaihteleva: lipidijärjestelmistä ( fosfolipideistä ) epäorgaanisiin hiukkasiin polymeerien kautta . Koko-asteikko on leveä: 50 nm: stä 1 mm: iin antoreitistä riippuen. Näiden vektorien valinnassa ja synteesissä on integroitava vaikuttavaan aineeseen liittyvät rajoitukset: liukoisuus, stabiilisuus ja toksisuus.
Liposomit ovat pallomaisia vesikkeleitä, joka koostuu lipidikaksoiskerroksia ja koko vaihtelee kymmenistä tuhansiin nm halkaisijaltaan. Niillä on suuri varastointikapasiteetti, mutta yleensä riittämätön suurille molekyyleille, kuten proteiineille . Hydrofiilisiä molekyylejä voidaan varastoida hydrofiiliseen ytimeen, kun taas hydrofobisia molekyylejä voidaan sijoittaa hydrofobisiin kaksikerroksisiin . Neutraalit molekyylit istuvat näiden kahden rajapinnalla. Liposomeja voidaan saada hydratoimalla fosfolipidikalvoja tai muilla menetelmillä. Heillä on useita lipidikaksoiskerroksia, jotka on erotettu vesikerroksilla, ja niitä kutsutaan MLV: ksi. Hoito tekee mahdolliseksi saada viimeksi mainituista homogeenisen kokoisista liposomeista ja yhdellä lipidikaksoiskerroksella: puhutaan SUV: stä tai LUV: stä kyseessä olevien liposomien koosta riippuen. Menetelmä liposomien valmistamiseksi (samanaikaisella kapseloinnilla tai ilman), niiden koostumus ja koko vaikuttavat kapseloituneen vaikuttavan aineen määrään. Niillä on ominaisuus olla bioyhteensopivia eivätkä ne aiheuta (tai vain vähän) toksisia, allergisia tai sopimattomia antigeenireaktioita. Ne hajoavat biologisesti , suojaavat aktiivista ainetta ja voivat viedä sen monen tyyppisiin soluihin (mahdollisuus kohdistaa). Liposomit sulautuvat kehon solukalvoihin tai ne endosytoituvat, jolloin varattu molekyyli voidaan toimittaa. Suurin vika on niiden opsonisaation nopeus ja kyvyttömyys tavoittaa suonensisäisiä soluja (ihon antaminen on tietysti mahdollista).
Nämä järjestelmät saadaan tyypillisesti itseorganisaatio on amfifiilisiä lohkokopolymeerejä . Polymeerien valinnassa on otettava huomioon lukuisat rajoitukset, jotka liittyvät biologiseen yhteensopivuuteen, biohajoavuuteen ja prosessiin, jota käytetään aktiivisella aineosalla saatujen misellijärjestelmien kuormittamiseen. Misellit sisältävät hydrofobisen ytimen, jota käytetään hydrofobisten molekyylien varastointiin. Suuremmilla polymersomeilla on ydin / kuorirakenne, joka sopii kaiken tyyppisille molekyyleille. Nämä ovat rakkuloita, jotka koostuvat synteettisistä polymeereistä, toisin kuin liposomit. Polymeerin morfologiaa (pallomaisesta sylinterimäiseen) voidaan hallita amfifiilisen kopolymeerin kunkin lohkon suhteellisella osuudella. Polymersomit ovat vakaampia kuin liposomit, ja vapautumista säätelee polymeerin hajoaminen.
Ne ovat osoittaneet tehokkuutensa verrattuna vapaaseen syöpälääkkeeseen: paklitakseli ja doksorubisiini, jotka on kapseloitu polymeromeihin, ovat mahdollistaneet kasvaimen koon pienentämisen viiden päivän kuluessa.
Vuosien 2004 ja 2008 välillä julkisesti saatavat erittäin kannattavat lääkkeet voidaan patentoida vektoroidussa muodossa. Lisäksi tarvitaan vektorointia terapeuttisille proteiineille, joiden markkinat laajenevat.
Nykyiset vektorointimarkkinat ovat terveys (markkinoiden arvioidaan olevan 67 miljoonaa dollaria vuonna 2009), maatalous ja kosmetiikka (joka tuotti ensimmäisenä liposomeja määrällisesti).