纳米科技新闻报道，一种新型基于纳米技术的药物递送技术有望战胜结核病（TB）——人类最古老的疾病之一。在威特沃特斯兰德大学先进药物递送平台（WADDP），博士后研究员林多库莱·恩格马博士正开发一种可吸入纳米系统，将结核病药物直接输送至肺部，即导致结核病的结核分枝杆菌（Mycobacterium tuberculosis）潜伏和繁殖的部位。这种纳米载体（药物的微型“容器”）能在单一配方中容纳全部四种标准结核病药物，并在感染部位精确释放。该系统经过工程设计，可绕过肝脏和血液系统，减少药物损耗，同时提高肺部局部药物浓度。“结核病很狡猾，”恩格马表示，“它隐藏在口服药物无法到达的肺部囊袋中。我们的系统设计得更智能，能精准抵达所需位置。”
古老的敌人，现代的后果
结核分枝杆菌已存在约9000年。尽管科学进步显著，它仍是全球主要杀手，每年导致约1000万新感染和180万人死亡。仅在南非，结核病在2023年就夺走了5.6万多条生命。这种杆菌（生长缓慢的杆状细菌）通过感染者咳嗽、打喷嚏或说话时的空气传播。虽然大多数南非人在婴儿期接种卡介苗以预防结核病，但保护作用在青少年时期减弱，使许多成年人易受感染。世界卫生组织（WHO）指出，结核病给受影响家庭带来“灾难性”经济负担。其终结结核病战略要求到2030年新发病例减少80%、死亡人数减少90%——这些雄心勃勃的目标需要新思维和新技术。“若想终结结核病，我们必须解决‘一刀切’药物递送的局限性，”WADDP主任亚哈亚·琼纳拉教授表示，“此类精准纳米药物使我们能够更智能、更快速且更高效地治疗，这正是世界卫生组织终结结核病战略所呼吁的。”
突破结核病的防御机制
标准结核病治疗包含四种关键抗结核药物：利福平、异烟肼、乙胺丁醇和吡嗪酰胺。患者需连续服用六个月，导致依从性挑战。副作用包括恶心、肝损伤和神经病变，可能使患者停药。因此，结核病易演变为多药耐药（MDR）和广泛耐药（XDR）形式。WADDP团队认为，吸入疗法可能实现突破。通过将药物直接递送至呼吸道（从鼻腔和支气管到肺泡），吸入治疗绕过人体屏障，将药物集中于最需部位。“我们希望这能缩短治疗时间、改善依从性，并帮助限制耐药性上升，”恩格马博士解释道。
纳米系统内部
该生物相容性载体在分子层面设计，可包裹四种结核病药物。它无毒且不被人体识别为异物或危险物质。吸入后，这些纳米粒子深入肺部，并在感染部位逐步释放药物。关键特性在于其可追踪性。与核医学研究所（NuMeRI）合作，将利用核成像实时追踪纳米粒子在肺内的移动路径。这些研究将确认药物是否能抵达常规疗法遗漏的“隐蔽”结核病囊袋。“纳米级科学的精妙之处在于，”恩格马表示，“你能设计出响应体内环境的系统。我们可控制药物释放的位置和时机。”该项目由琼纳拉教授在WADDP主导构思，其实验室专精于靶向纳米药物和先进药物递送系统。在世界科学院（TWAS）奖学金支持下，恩格马在德国亚琛工业大学医院实验分子成像研究所（ExMI）的特万·莱默斯教授实验室进行了三个月实验，以优化药物释放特性。“我们希望将四种主要结核病药物整合为单一可吸入剂量，缩短治疗时间并简化患者疗法，”恩格马说，“早期结果表明这可行。现在我们正致力于将其转化为实际应用。”
展望未来
对恩格马而言，这项研究既有科学意义也关乎个人情感。“结核病已夺走太多生命太长时间，”他表示，“若我们能让治疗更简便、更快速、更智能，我们不仅是在改善疗效，更是在重燃希望。”尽管数十年研究，结核病仍是不平等的疾病，在贫困和薄弱卫生系统的环境中蔓延。在资源匮乏地区，长期口服疗法难以维持。每次漏服都可能催生耐药菌株，进一步加剧疫情。此类创新提供了转变平衡的途径：减轻患者负担、提高治疗精准度，并大幅提升根除可能性。
来源：威特沃特斯兰德大学
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