Auditiorium of the RUG
Design and experimental studies on squalene-gusperimus nanoparticles for managing immune responses against microencapsulated islets in the immediate posttransplant period Event

Design and experimental studies on squalene-gusperimus nanoparticles for managing immune responses against microencapsulated islets in the immediate posttransplant period

Period:
- 14:30
Promotion
Auditorium of the RUG Broerstraat 5, Groningen

In this PhD thesis, we proposed a suitable way to stabilize gusperimus (an immunosuppressive agent) by forming nanoparticles of the drug called squalene-gusperimus nanoparticles (Sq-GusNPs) using the squalenoylation platform. This platform consisted of binding the drug to squalene a naturally occurring substance found in plants, animals, and humans.  

The obtention of these nanoparticles was effective in overcoming stability issues, off-target toxicity, and improved the pharmacological effects of gusperimus. Later, the obtained nanoparticles were incorporated into alginate microcapsules-containing pancreatic islets (pancreatic cells responsible for insulin production) to evaluate their applicability for the treatment of type 1 diabetes mellitus after grafting.

The obtained nanoparticles showed to be safe for islets and efficient to reduce inflammatory responses indicating the high potential of this system for transplantation of encapsulated pancreatic islets. Besides these nanoparticles can be applied in the treatment of autoimmune diseases and rejection for organ transplantation.

PhD student

Carlos Navarro Chica

Promoter

prof. Dr. P. de Vos

Dutch summary

Bij diabetes type 1 vernietigd het immuunsysteem van de patiënt de zogenoemde -cellen in de alvleesklier, waardoor de regulatie van insuline wordt verstoord. Een mogelijke toekomstige behandeling voor deze ziekte is de transplantatie van eilandjes van alvleeskliercellen, zogenoemde pancreaseilandjes, zodat de productie van insuline weer kan worden hersteld. Deze behandeling is op dit moment echter niet werkzaam, omdat het immuunsysteem de pancreaseilandjes te snel afbreekt. Het is dus nodig om het immuunsysteem te onderdrukken. Daarom onderzocht Navarro Chica in dit proefschrift een manier om het veelbelovende immunosuppressief medicijn gusperimus te stabiliseren met behulp van nanodeeltjes.

Gusperimus lijkt een goed medicijn om de pancreaseilandjes te beschermen, omdat het weinig bijwerkingen heeft en niet toxisch is voor de cellen. Het is echter onstabiel, en daarom besloot Navarro Chica het molecuul vast te maken aan squaleen, een stof die van nature voorkomt in het lichaam van mensen en dieren. De squaleen-gusperimus nanodeeltjes die hierdoor ontstonden bleken veel stabieler dan de het losse medicijn, en bovendien zag Navarro Chica dat de farmacologische effecten van gusperimus in deze samenstelling verbeterden. 

Om te testen of dit medicijn ook bruikbaar is in de behandeling van diabetes type 1, testten de onderzoekers het effect van het medicijn op de pancreaseilandjes. Hieruit bleek dat de nanodeeltjes veilig waren voor de cellen in de eilandjes en dat ze effectief ontstekingsreacties wisten te verminderen. Dit wijst volgens de onderzoekers op een hoog potentieel van dit systeem voor het verbeteren van de behandeling met pancreaseilandjes. Daarnaast zijn de nanodeeltjes mogelijk ook van nut voor andere behandelingen van auto-immuunziekten en afstoting bij orgaantransplantatie.

Curriculum Vitae

Carlos Enrique Navarro Chica (1985) studeerde Chemie aan de Universidad de Antioquia, Colombia. Hij voerde zijn promotieonderzoek gezamenlijk uit bij de Ciencia de los Materiales research group van de Universidad de Antioquia en de afdeling ImmunoEndocrinologie van het Universitair Medisch Centrum Groningen. De titel van zijn proefschrift luidt: “Design and experimental studies on squalene-gusperimus nanoparticles for managing immune responses against microencapsulated islets in the immediate posttransplant period.”

Promotor

prof. Dr. P. de Vos