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纳米晶体促进生物能并恢复神经元健康
2023-08-09 17:23:35    来源 : 互联网
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Clene应用等离子体物理学和材料科学来设计纳米晶体悬浮液。纳米晶体由金、银、锌或铂(或这些金属的合金)组成;它们不含化学表面活性剂或表面封端剂;它们具有高度生物活性的纳米催化剂。


(相关资料图)

当正确的元素突然就位时,就会出现尤里卡时刻。这样的时刻总是令人满足,但尤其是当“正确”的元素被认为是“错误的”时,至少在一开始是这样。考虑这两个要素:金属纳米催化剂和细胞生物能学。通常,金属纳米催化剂驱动工业过程中的反应。但在CleneNanomedicines,金属纳米催化剂正变得与生物过程相关。

Clene正在使用金属纳米催化剂来解决衰老细胞中出现的能量问题,这些问题使我们容易患病。Clene的方法涉及细胞中能量的两个组成部分:烟酰胺腺嘌呤二核苷酸的氧化形式和还原形式(分别为NAD+和NADH)。

Clene总裁兼首席执行官RobEtherington指出:“NAD+在我们20多岁时达到顶峰。”“然后十年又十年,它以线性方式下降。”

Clene认为提高NAD+水平具有治疗潜力。为了探索这个想法,Clene开发了一种名为CNM-Au8的金属纳米催化剂。CNM代表清洁表面纳米晶体,“Au”当然是金的化学符号。

CNM-Au8

CNM-Au8是Clene治疗神经退行性疾病的主要候选药物,是金纳米晶体的水悬浮液。该透射电子显微照片显示了单个五边形双锥纳米晶体。

最近的一篇论文评估了CNM-Au8的纳米催化活性(Robinson等人Sci.Rep.2020;10(1):1936)。本文表明,CNM-Au8刺激和支持少突胶质细胞膜中的能量代谢途径,促进多发性硬化症动物模型中轴突的髓鞘再生和行为功能的恢复。

该论文的作者(包括Clene附属科学家)指出,金纳米粒子催化的关键反应之一是将NADH氧化为关键的能量辅助因子NAD+。“NAD+和NADH不仅是细胞能量水平的代谢传感器,而且还是ATP生成反应、氧化磷酸化和糖酵解的重要氧化还原对,”作者写道。“此外,NADH氧化可驱动细胞呼吸和代谢过程,这些过程在髓鞘形成的能量需求过程中发挥着关键作用。”

基于材料科学的方法

Clene应用等离子体物理学和材料科学来设计纳米晶体悬浮液,纳米晶体由金、银、锌、铂或这些金属的合金组成,不含化学表面活性剂或表面封端剂。例如,CNM-Au8是通过使用纯金线、水和碳酸氢钠的电结晶工艺制成的,以形成清洁的多面纳米晶体的悬浮液。(纳米晶体保持清洁,因为它们可以抵抗潜在有毒有机残留物的积累。)

CNM-Au8正在多项临床试验中进行研究,包括两项治疗多发性硬化症(MS)的试验、一项治疗帕金森病的试验和两项治疗肌萎缩侧索硬化症(ALS)的试验。Clene还在开发锌银纳米颗粒(用于抗病毒和抗菌应用)、银和锌离子的局部凝胶聚合物悬浮液(用于伤口愈合和烧伤治疗)和铂金纳米颗粒(用于肿瘤学应用)。

方便的存储和管理

CNM-Au8的保质期至少为2.5年,而且它具有“相当好的毒理学特征,因为患者只饮用金纳米晶体的水”,Etherington说。患者每天喝一次60mL瓶CNM-Au8。这种简单的疗法可以增强关键的代谢反应并改善中枢神经系统神经元的能量产生。

为了解释使用CNM-Au8催化能源生产的好处,Etherington提供了前后场景。之前:患病细胞缺乏能量来处理自己的家务。之后:经过处理的细胞有能量来满足自己的需求。从本质上讲,患病细胞遭受氧化应激,无法阻止有害副产物的积累。接受治疗的细胞具有抵抗压力源的能量,并且能够更好地阻止或修复神经退行性变。

临床进展

8月,Clene发布了REPAIR-PD和REPAIR-MS的结果,这是CNM-Au8分别治疗帕金森病和MS的首个临床研究(13名患者接受REPAIR-PD治疗,11名患者接受REPAIR-MS治疗))。“这些是小目标生物标志物/目标参与研究,”埃瑟林顿详细介绍道。“[他们表明]我们正在显着增加大脑的能量代谢。”

这些研究实现了NAD+与NADH比率的统计显着增加。他们还展示了一致的大脑目标参与并提供了机制证明。

Etherington预计一项针对ALS患者的双盲、安慰剂对照II期试验很快就会公布结果。该试验将证明该化合物是否能有效改善患者手部和腿部的肌肉控制。“ALS患者在一年内丧失了高达40%的肌肉功能,因此我们正在研究是否可以稳定这种丧失或改善肌肉功能,”埃瑟林顿解释道。

Clene的纳米药物已经在涉及ALS和MS患者的试验中显示出功能测量的改善。然而,埃瑟林顿建议应谨慎对待这些试验的结果。他说,功能的改善可能反映了深远的安慰剂效应。

在欧洲治愈ALS网络2021年年会上报告的RESCUE-ALS研究的盲法数据显示肌肉的功能变化。在2021年美洲多发性硬化症治疗和研究委员会论坛上提交的双盲安慰剂对照VISIONARY-MS研究数据显示,多发性硬化症功能综合(MSFC)评分有所改善。

埃瑟林顿详细介绍道:“患者在MSFC评分的四个方面都得到了持续改善——视力、手指和手的精细运动、工作记忆以及快速行走的能力。”第三、六个月和九个月的注册终点显示整个试验参与者群体都有所改善。

未开发的力量

CleneNanomedicine基于创始人兼首席科学官MarkMortenson的科学工作。大约十年前,他开发了一种电结晶工艺来构建纳米悬浮系统,该系统可以作为活细胞的电子供体。该工艺是专有的,为130多项专利奠定了基础。

Clene最初的挑战是工程。最终,该公司将颗粒尺寸缩小到仅为13纳米,小到足以容纳在线粒体内。随后,Clene花了近六年的时间研究神经元衰竭和髓鞘再生疾病的动物模型,以证明其论文。

Clene对它在REPAIR试验中的表现尤其感到自豪。“我们首次证明一种药物可以治疗神经退行性疾病患者大脑中的能量衰竭,”埃瑟林顿断言。“我怎么强调都不为过。在未来一年左右的时间里,关键数据将会出现,证明基于黄金的纳米疗法是否可以将能量驱动或返回到我们的中枢神经系统。”

他说,积极的试验结果“对患者非常有用”。“目前美国批准的ALS患者只有两种药物可以提供一定帮助,而且患者的神经功能普遍出现毁灭性下降。”他们的诊断后生存率为三到五年。MS的情况也类似。批准的药物可以稳定病情,但不能改善神经功能。将CNM-Au8添加到既定的药物治疗方案中可能有助于实现这两点。

“我们的全部重点是得出这些研究的结论,以改善患者的能量代谢,”埃瑟林顿坚持说。“随着年龄的增长,还有多种罕见和常见的神经退行性疾病会影响我们。如果我们能够证明大脑神经代谢得到改善,就像我们年轻时一样,我们也许能够使细胞恢复能量稳态。这是一个伟大的想法。”

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