Targeted drug delivery via recognition molecules and amphiphilic carriers

Abstract

     Advances in targeted anti-cancer drug delivery seem to offer hope in minimizing side effects caused by drug toxicity. Targeted delivery requires specific sites and hydrophobic drug transportation. Each delivery system has to be composed of both recognition molecules and amphiphilic moiety. This review summarizes our current understanding of these two aspects of targeted delivery systems. First, molecular recognition can be achieved by incorporating drugs with molecules that are capable of binding to specific targets (i.e. antibodies, peptides, or small biomolecules). The incorporation could be by means of either direct modification of anti-cancer drugs or modification of drug carriers with recognition molecules. Many studies have demonstrated that the recognition molecules could enhance drug uptake effectively and specifically. Second, in parallel, polymeric materials containing both hydrophilic and hydrophobic segments can be used as the carriers. Examples of amphiphilic materials are amphiphilic polymers, dendrimers, and dendrimer-like star polymers (DLSPs). By coupling recognition molecules and amphiphilic materials, the delivery systems can minimize side effects caused by both anti-cancer drugs and the delivery systems. In addition, the drugs shielded in the delivery system could be circulated in the body for a longer period without a reduction in their activities. Consequently, treatment is expected to be more effective. Overall, targeted drug delivery is a promising tool for application in chemotherapy..

      ความก้าวหน้าของระบบนำส่งยาแบบจำเพาะเจาะจงกับเป้าหมายถือเป็นความหวังที่จะช่วยลดผลข้างเคียงจากการใช้ยาต้านมะเร็ง โดยระบบนำส่งยาแบบระบุเป้าหมายจำเป็นต้องมีองค์ประกอบสำคัญสองส่วน คือ บริเวณที่ใช้เป็นเป้าหมายจำเพาะและวิธีการขนส่งยา ยาต้านมะเร็งส่วนมากมักมีคุณสมบัติไม่ชอบน้ำ ดังนั้น ระบบขนส่งยาที่ดี นอกจากต้องประกอบด้วยโมเลกุลจดจำจำพาะแล้ว ยังต้องมีตัวพายาที่มีคุณสมบัติทั้งที่ชอบน้ำและไม่ชอบน้ำ เพื่อที่จะขนส่งยาผ่านระบบไหลเวียนโลหิตได้ ซึ่งบทปริทัศน์นี้ได้สรุปองค์ความรู้ในปัจจุบันของทั้งสององค์ประกอบดังกล่าว โดยในส่วนแรก จะกล่าวถึง “โมเลกุลจดจำจำเพาะ” ซึ่งเป็นโมเลกุลที่มีความสามารถจับกับเป้าหมายได้อย่างจำเพาะเจาะจง การผสานตัวยาเข้ากับโมเลกุลนี้จะช่วยให้ตัวยาสามารถถูกพาไปยังเป้าหมายได้อย่างแม่นยำ ถูกต้อง ตัวอย่างของโมเลกุลจดจำจำเพาะ ได้แก่ แอนติบอดี เปปไทด์ และชีวโมเลกุลขนาดเล็ก เป็นต้น โดยการเชื่อมตัวยาเข้ากับโมเลกุลเหล่านี้สามารถทำได้ทั้งโดยการดัดแปลงที่ตัวโมเลกุลโดยตรง หรือการดัดแปลงที่ตัวพายา มีการศึกษาจำนวนมากที่แสดงให้เห็นว่า โมเลกุลจดจำจำเพาะสามารถส่งเสริมการนำยาเข้าไปในเซลล์ได้อย่างมีประสิทธิภาพและเจาะจง สำหรับในส่วนที่สอง จะกล่าวถึง “ตัวพายา” ซึ่งเป็นวัสดุที่เตรียมมาจากพอลิเมอร์ ประกอบด้วยทั้งส่วนที่ชอบน้ำและไม่ชอบน้ำ ยกตัวอย่างเช่น แอมฟิฟิลิกพอลิเมอร์ เดนไดรเมอร์ และเดนไดรเมอร์ไลค์สตาร์พอลิเมอร์ เป็นต้น จากคุณสมบัติที่กล่าวมาของทั้งโมเลกุลจดจำจำเพาะและวัสดุตัวพายา ทำให้ระบบนำส่งยาแบบจำเพาะเจาะจงกับเป้าหมายนี้ สามารถลดผลข้างเคียงที่เกิดจากทั้งตัวยาต้านมะเร็งเองและวัสดุอื่นๆ ที่เป็นองค์ประกอบในระบบนำส่ง นอกจากนี้ ระบบนำส่งยารูปแบบนี้ยังสามารถช่วยทำให้ยาคงอยู่ในร่างกายได้เป็นเวลานานขึ้น โดยที่ประสิทธิภาพการทำงานของยาไม่ลดลง ดังนั้น จึงทำให้การรักษามีประสิทธิภาพมากขึ้น ถือได้ว่าระบบนำส่งยาแบบจำเพาะเจาะจงกับเป้าหมายได้นำความหวังใหม่มาสู่การรักษาด้วยวิธีเคมีบำบัดสำหรับผู้ป่วยโรคมะเร็ง