3 LIPOSOM
3.1 PENDAHULUAN Liposom adalah koloid, struktur vesikuler berdasarkan (phosphor) lipid bilayers. Karakteristik mereka bergantung pada protokol manufaktur dan pilihan komponen bilayer. Mereka bisa sekecil 20 nm dan sebagai besar berdiameter 10 µm. Liposom dapat unilamellar (yang berarti hanya satu bilayer yang mengelilingi inti berair) atau multilamellar (beberapa bilayers yang berorientasi secara konsentris di sekitar suatu inti berair). Selain itu, pilihan komponen bilayer menentukan 'kekakuan' (atau 'fluiditas') dan muatan bilayer tersebut. Misalnya, fosfolipid jenuh dengan rantai asil yang panjang seperti dipalmitoylphosphatidylcholine yang membentuk struktur yang kaku, dan bukan struktur bilayer yang impermeabel, sedangkan jenis fosfatidilkolin tak jenuh yang berasal dari sumber-sumber alam (fosfatidilkolin dari telur atau kacang kedelai) memperlihatkan bilayer yang jauh lebih permeabel dan kurang stabil. Diperkenalkannya lipid bermuatan positif atau negatif menyediakan liposom dengan muatan permukaan. (Crommelin, D.A.J., et al., 2003)
Gambar 3.1. Struktur umum liposom
31
Permukaan Liposom dapat dengan mudah dimodifikasi. Dengan melekatkan polietilen glikol (PEG) unit ke bilayer, waktu sirkulasi liposom dalam aliran darah meningkat secara dramatis. Sebagai alternatif, pelacak molekul dapat dilekatkan ke bilayers liposom untuk membuat struktur ini target-site-specific. Ukuran, lamellarity, kekakuan bilayer, muatan dan modifikasi permukaan bilayer: semua parameter ini menentukan nasib dari liposom pada paparan dan in vivo. (Crommelin, D.A.J., et al., 2003) Selama bertahun-tahun, perilaku liposom telah lebih jauh diteliti secara detail, dan algoritma dapat digunakan untuk membantu formulasi ilmuwan farmasi untuk memilih jenis liposom yang tepat. (Crommelin, D.A.J., et al., 2003) Liposom adalah struktur campuran terbuat dari fosfolipid dan dapat mengandung sejumlah kecil molekul lain. Meskipun liposom dapat bervariasi dalam ukuran mulai dari kisaran mikrometer rendah sampai puluhan mikrometer, liposom unilamellar, seperti yang digambar-kan di sini, biasanya dengan ukuran yang lebih rendah denganberbagaitarget ligan melekat pada permukaan yang memungkinkan untuk perlekatan-permukaan dan akumulasi di bagian yang patologis untuk pengobatan penyakit. Liposom sebuah mikroskopik vesikel tertutup-membran berbentuk bola atau kantung (diameter 20-30 nm) yang dibuat secara artifisial di laboratorium dengan penambahan suatu larutan berair ke gel fosfolipid. Membran yang menyerupai membran sel dan seluruh vesikel serupa dengan organel sel. Liposom dapat dimasukkan ke dalam sel-sel hidup dan digunakan untuk mengangkut obat yang relatif beracun ke sel yang sakit, di mana mereka dapat memberikan efek maksimumnya. Sebagai contoh, liposom yang mengandung obat methotrexate, digunakan dalam pengobatan kanker, dapat disuntikkan ke dalam darah pasien. Organ kanker dipanaskan sampai suhunya lebih tinggi daripada suhu tubuh, sehingga ketika liposom melewati pembuluh darah, membran akan mencair dan obat dilepaskan. Liposom juga dapat digunakan sebagai vektor dalam terapi gen. Penelitian tentang perilaku membran liposom digunakan dalam penelitian terhadap fungsi membran, terutama untuk mengamati perilaku membran selama anestesi sehubungan dengan perubahan permeabilitas. 3.2 ETIMOLOGI Nama Liposom yang berasal dari dua kata bahasa Yunani: 'LIPO' berarti lemak dan 'Soma' berarti tubuh. Liposom dapat berbentuk pada berbagai ukuran seperti konstruksi unilamelar atau multi-lamelar, dan namanya berkaitan dengan blok-blok struktural bangunan, fosfolipid, dan tidak dengan ukurannya. Sebaliknya, istilah Nanosome ini berhubungan dengan ukuran dan diciptakan pada awal 1990-an untuk menunjukkan liposom khusus dalam 32
kisaran nanometer yang rendah; liposom dan Nanosome tidak sinonim. Liposom tidak perlu memiliki kandungan lipophobic, misalnya seperti air, walaupun biasanya ada. 3.3 PENEMUAN Liposom pertama kali dijelaskan oleh ahli Hematologi Inggris, Dr Alec D Bangham FRS, pada tahun 1961 (diterbitkan 1964), di Institut Babraham, Cambridge. Mereka ditemukan saat Bangham dan RW Horne yang menguji mikroskop elektron baru institut tersebut dengan menambahkan noda negatif noda pada fosfolipid kering. Sudah jelas menunjukkan adanya kemiripan dengan plasmalemma, dan gambarpada mikroskop memperlihatkan sebagai bukti nyata pertama untuk membran sel yang merupakan struktur lipid bilayer. Telah ditemukan bahwa fosfolipid yang dikombinasikan dengan air segera membentuk suatu bola karena salah satu ujung masing-masing molekul larut dalam air, sedangkan ujung lainnya adalah tidak larut dalam air. Obat yang larut dalam air ditambahkan ke dalam air terperangkap di dalam agregasi ujung hidrofobik, obat yang larut dalam lemak digabungkan ke dalam lapisan fosfolipid. Dalam beberapa kasus liposom melekat pada membran selular dan tampaknya berfusi dengan mereka, melepaskan isinya ke dalam sel. Kadang-kadang mereka diambil oleh sel, dan fosfolipid mereka digabungkan ke dalam membran sel sementara obat yang terperangkap di dalam dilepaskan. Dalam kasus fagositosis sel, liposom tersebut yang ditangani, dinding fosfolipid ditindaklanjuti oleh organel yang disebut lisosom, dan obat tersebut dilepaskan. Sistem pengiriman Liposomal sebagian besar masih eksperimental; mekanisme yang tepat dari tindakan mereka dalam tubuh masih dalam penelitian, seperti halnya bagaimana untuk menargetkan mereka kepada jaringan penyakit tertentu. 3.4 APLIKASI LIPOSOM Liposom digunakan sebagai pembawa untuk obat-obatan dan antigen. Alasan utama untuk ini adalah bahwa mereka bisa berfungsiterhadap beberapa tujuan yang berbeda (Tabel 1). Liposom bisa mengarahkan obat kepada suatu target tertentu. Aspek penyampaian obat liposom akan dibahas nanti dengan lebih terinci. Liposom juga dapat memperpanjang durasi pemaparan obat, bertindak sebagai reservoir pelepasan-lambat. Hal ini telah dibuktikan dalam sejumlah penelitian, misalnya dengan obat antimalaria klorokuin atau scavenger radikal superoksida dismutase.Liposom dapat melindungi obat terhadap degradasi (sebagai contoh degradasi metabolik). Sebaliknya, liposom dapat melindungi pasien terhadap efek samping 33
obat enkapsulasi. Misalnya, pembatasan dosis dari obat doxorubicin yang (ireversibel) terhadap kerusakan otot jantung.Enkapsulasi Liposom yang sangat mengurangi pemaparan dari jantung terhadap doxorubicin dan dengan demikian cardiotoxicity. Contoh lain adalah pengurangan dari efek hemolitik obat oleh enkapsulasi liposom dan perlindungan terhadap iritasi lokal pada injeksi intradermal, subkutan atau intramuskular dari obat yang menyebabkan iritasi-jaringan. Sebagaimana liposom dapat melarutkan senyawa lipofilik, potensi melarutkan ini dapat digunakan untuk menyuntikkan kurang larut-air, senyawa lipofilik secara intravena. Jika respon farmakologis cepat yang diinginkan, maka liposome ‘fragile’ dengan bilayers 'cair' yang sebaiknya dipilih. (Crommelin, D.A.J., et al., 2003) Table 3.1. Alasan menggunakan liposon sebagai pembawa obat Liposomes may solubilise lipophilic drugs that would otherwise be difficult to administer intravenously Liposome-encapsulated drugs are inaccessible to metabolising Protection enzymes; conversely, body components (such aserythrocytes or tissues at the injection site) are not directly exposed to the full dose of the drug. Liposomes can prolong drug action by slowly releasing the Duration of action drug in the body. Targeting options change the distribution of the drug through Directing potential the body. Liposomes are endocytosed or phagocytosed by cells, opening Internalisation up opportunities to use ‘liposome-dependent drugs’. Lipidbased structures (not necessarily liposomes) are also able to bring plasmid material into the cell through the same mechanism (non-viral transfection systems). Liposomes can be used as adjuvants in vaccine formulations. Amplification [Sumber: Storm dan Crommelin, 1998] Solubilisation
Mengingat daftar ini dengan aplikasi dan literatur yang sudah ada, sangat jelas bahwa liposom menyediakan suatu modalitas obat pembawa yang sangat fleksibel dengan banyak aplikasi yangberpotensi dan track record yang mengesankan sebagai sistem pembawa. (Crommelin, D.A.J., et al., 2003)
34
3.5 MACAM-MACAM LIPOSOM 3.5.1 Liposom ‘Konvensional’ Liposom dapat digunakan untuk penyampaian spesifik situs obat. Bagian selanjutnya dari artikel ini akan memfokuskan pada menargetkan ke jaringan pada pemberian parenteral secara intravena, intratumourally atau pada rongga seperti misalnya rongga intraperitoneal. (Crommelin, D.A.J., et al., 2003)
Gambar 3.2. Skematis representasi empat tipe utama liposom. Conventional liposomes are either neutral or negatively charged. Sterically stabilised (‘stealth’) liposomes carry polymer coatings to obtain prolonged circulation times. Immunoliposomes (‘antibody-targeted’) may be either conventional or stealth. For cationic liposomes, several ways to impose a positive charge are shown (mono, di or multivalent interactions). Adapted from Storm and Crommelin (1998). Untuk sepenuhnya menghargai potensinya, tetapi juga keterbatasan konsep menargetkan-obat dengan menyuntikkan liposom langsung ke dalam aliran darah, adalah sangat penting untuk memahami kondisi patofisiologi dan anatomi yang akan mengendalikan nasib dari partikel koloid di dalam tubuh.Sebagai tambahan, adalah penting untuk menghargai kesempatan yang menawarkan modifikasi permukaan dalam mengarahkan liposom kepada target mereka. Gambar 1 menggambarkan skema dari empat bentuk dasar liposom 'permukaan make-up'.Liposom modifikasi-non-permukaan baik hancur dalam aliran darah (liposom 'kondisi cair’) atau mereka beredar dan dijemput terutama oleh makrofag (sel Kupfer) dalam hati dan juga dalam limpa. Tingkat dan sejauh mana penyerapan mereka tergantung pada kekakuan bilayer, ukuran liposom dan dosis (liposom kecil dengan bilayers kaku cenderung untuk beredar selama beberapa jam). Penyerapan yang dominan ini oleh makrofag telah digunakan untuk mengirimkan agen antimicrobal secara efektif kepada 35
makrofag ini ketika mereka terinfeksi dengan patogen intraseluler.Peningkatan yang dramatis dalam potensi terapi telah dilaporkan. Tujuan lain terapi yang telah teridentifikasi adalah adanya kemungkinan untuk memberikan agen immuno-modulating (sebagai contoh muramyl dipeptida atau tripeptida) untuk meningkatkan aktivitas antitumor dan antivirus dari makrofag. (Crommelin, D.A.J., et al., 2003) 3.5.2 Liposom ‘yang menipu’ Dua pengamatan yang penting telah dilakukan dan dilaporkan pada tahun 1980 berkaitan dengan nasib dari liposom yang diberikan secara intravena. Pertama, telah ditemukan bahwa pada lapisan endotel dari pembuluh darah 'yang sehat' membentuk penghalang yang efisien untuk liposomalyang melepaskan diri dari sirkulasi darah pada pemberian intravena.Hanya dalam jaringan sinusoidal kemungkinan untuk melepaskan diri bagi liposom yang kecil. Namun, dalam beberapa tumor solid dan pada lokasi dari peradangan, endotelium lebih permeabel dan memungkinkan ekstravasasi dari liposom yang kecil. Hal ini menyebabkan akumulasi liposom pada lokasi tumor dan pada lokasi peradangan(misalnya terhadap infeksi bakteri dan rematik sendi), tetapi, secara umum, untuk liposom konvensional, penghilangan dari sirkulasi darah adalah terlalu cepat untuk mendapatkan keuntungan dari mekanisme melepaskan diri ini.Dengan demikian, waktu sirkulasi liposom yang panjang diperlukan untuk mengambil keuntungan penuh dari efek 'endotelium bocor' ini. Ini membawa kita ke penemuan terpenting yang kedua. Melapisi liposom dengan PEG dapat mengurangi tingkat penyerapan oleh makrofag (efek 'siluman') dan mengarah ke keberadaan liposom yang berkepanjangan dalam sirkulasi darah dan akibatnya banyak waktu untuk liposom ini untuk melepaskan diri dari peredaran melalui endotelium yang bocor. (Crommelin, D.A.J., et al., 2003) Prinsip siluman telah digunakan untuk mengembangkan produk sukses liposom dimuat- doxorubicin yang saat ini dipasarkan sebagai Doxil® atau Caelyx® untuk pengobatan tumor padat. Baru-baru ini, perbaikan terapi yang mengesankan telah dijelaskan dengan menggunakan
liposom
dimuat-kortikosteroid
dalam
eksperimental
model
rematik.
(Crommelin, D.A.J., et al., 2003) Sejauh ini yang paling mendapatkan perhatian terhadap penerapan liposom yang beredar- lama telah menjadi potensi mereka untuk melepaskan diri dari darahSejauh ini yang paling mendapatkan perhatian terhadap penerapan liposom-beredar lama telah terhadap potensi mereka untuk melepaskan diri dari sirkulasi darah. Namun, liposom yang lamaberedar juga dapat bertindak sebagai reservoir untuk pelepasan yang berkepanjangan dari 36
agen terapeutik. Woodle, et al. melaporkan aksi farmakologi vasopressin yang sangat panjang ketika diformulasikan dalam bentuk liposom bersirkulasi-lama. (Crommelin, D.A.J., et al., 2003) 3.5.3 Liposom dengan Perangkat ‘Pelacak’ Pertimbangan yang penting adalah bagaimana membuatpenyerapan liposom jaringan atau sel-spesifik. Gambar 2 menunjukkan liposom dengan antibodi yang melekat secara kovalen pada permukaan liposom. Kebanyakan kerja liposom penargetan ini difokuskan pada antibodi atau fragmen antibodi yang menempel pada permukaan. Namun perangkat pelacak lain juga telah dipertimbangkan. Sebagai contoh, liposom yang dilapisi-plasminogen dirancang untuk secara khusus mencapai gumpalan fibrin (plasminogen memiliki afinitas bagi fibrin) dalam rangka untuk menghasilkan fibrinolytics. (Crommelin, D.A.J., et al., 2003)
Gambar 3.3. Prinsip dari targeting obat dengan menggunakan imunoliposom Baru-baru ini, pelaporan telah muncul terhadap asam arginine-glycine-aspartat (RAK) target liposom berbasis-peptida pada sel endotel dalam rangka untuk memblokir angiogenesis.Target diarahkan-sakarida juga telah dijelaskan, misalnya penggunaan antena sakarida (termasuk galaktosa) untuk mengarahkan liposom ke hepatosit. (Crommelin, D.A.J., et al., 2003) Target liposom seharusnya telah siap memiliki akses ke lokasi target dan tidak boleh diambil oleh makrofag sebelum menghadapi target jaringan atau sel. Oleh karena itu, saat ini, teknologi siluman sering dikombinasikan dengan perlekatan dari perangkat pelacak ke ujung terminal rantai PEG yang terpapar media air.Perlekatan khusus dari liposom target dengan
37
tujuan mereka telah berhasil, bagaimanapun, data eksperimen yang sulit dan meyakinkan terhadap keuntungan terapeutik adalah terbatas. (Crommelin, D.A.J., et al., 2003) 3.5.4 Immunoliposomes Penargetan menggunakan immunoliposomes: suatu teknologi terbaru bersirkulasi-lama, hambatan sterik yang distabilisasi PEG-liposom menunjukkan interaksi yang minimal dengan sel secara in vitro dan bukan jaringan yang sakit dan organ secara in vivo dan dapat dianggap sebagai pembawa yang netral dan inert untuk molekul enkapsulasi. Karena itu mereka menyediakan sebuah platform biologis yang inert dan aman untuk perancangan sistem penghantaran obat.Distribusi organ dan jaringan liposom dari hambatan sterik yang distabilisasi dapat dipengaruhi oleh konjugasi dari vektor penargetan yang sesuai. Contoh dari vektor tersebut termasuk protein, peptida, dan molekul kecil seperti vitamin folat, yang digunakan untuk menargetkan folat-reseptor overexpressing sel tumor (Goren et al, 2000;. Lee dan Low, 1994; Schneyder, A., 2005). Liposom terkonjugasi-protein telah menarik perhatian banyak minat, terutama karena potensi penggunaan mereka sebagai sistem penghantaran target obat (Heath et al, 1983;. Leserman et al, 1981.) dan dalam aplikasi diagnostik (Kung dkk, 1986.; O'Connell et al, 1985).Namun, protein terkonjugasi yang paling umum adalah antibodi yang mengarah pada denominasi "immunoliposomes", diwakili secara skematis pada Gambar berikut ini.
Gambar 3.4. Skema liposom terkonjugasi dengan protein Immunoliposomes terdiri dari empat perbedaan unit fungsional: (Schneyder, A., 2005) 1. Bagian yang inert dan PEG biokompatibel derivatisasi lipid tergabung dalam membran bilayerfosfolipid dari liposom yang menyediakan stabilisasi sterik atau pelapisan dari permukaan liposom. 38
2. Liposom itu sendiri, yang bertindak sebagai wadah bagi beberapa ribu molekul yang dapat digabungkan. 3. Molekul penghubung dalam rangka menggabungkan stabilisasi sterik liposom dengan immuno-target yang efisien dengan melekatkan ligan sel-spesifik pada ujung distal dari beberapa lipid-terkonjugasi dan dalam bilayer liposom molekul PEG berlabuh. 4. Vektor itu sendiri, bertanggung jawab terhadap pengiriman tertentu. 3.6 PROSPEK DARI STRATEGI TARGET BAT LIPOSOM Sudah ada penelitian mengenai bagaimana liposom target bisa mengarah pada efek terapi jaringan-spesifik. Setelah berinteraksi dengan sel target, sejumlah pendekatan telah diusulkan dan beberapa di antaranya telah terbukti memberikan keuntungan terapi pada hewan percobaan.Pendekatan yang lebih berhasil sejauh ini dibahas sebagai berikut. (Crommelin, D.A.J., et al., 2003) 3.6.1 Strategi Pertama Immunoliposomes ini berinteraksi dengan reseptor permukaan sel yaitu endocytosed, yang menyebabkan internalisasi immunoliposome pada interaksi immunoliposome-sel. Untuk tindakan yang sukses dari obat terkait-liposom, lepas dari endosome sering diperlukan sebagaimana beberapa obat yang tidak aktif saat endosome itu menjadi matang dari kondisi endosomal menjadi lisosom.Untuk lepas dari endosomal, peptida fusogenic (sering berasal dari virus seperti virus influenza) telah diusulkan, atau, sebagai alternatif, liposom bergantung-pH digunakan yang mengganggu kestabilan membran endosomal ketika kadar pH turun (Gambar 3.5).Struktur liposom yang sekarang diperlukan mencakup beberapa komponen dengan fungsi yang spesifik: liposom sebagai pembawa, antibodi sebagai perangkat pelacak, PEG sebagai lapisan siluman, dengan fusogen sebagai sarana pelepasan endosomal dan (terakhir namun tidak sedikit) adalah sebagai obat. Obat ini sebaiknya termasuk kategori 'obat bergantung-liposom', karena keuntungan yang maksimal kemudian dapat diperoleh dari pendekatan target obat. Contoh dari obat terikat-liposom adalah rantai A toksin diphteria.Tanpa pembawa untuk mengirimkan senyawa ini ke dalam sitosol, adalah tidak aktif. Hanya dalam sitosol apakah itu mengerahkan toksisitasnya yang sangat tinggi dengan menghalangi kegiatan ribosom secara efisien (Gambar 3.6). (Crommelin, D.A.J., et al., 2003)
39
Gambar 3.5. Jalur potensial dengan targeting obat imunoliposom dapat mencapai sitosol. Passive (1) and active (2) targeting, receptor-mediated endocytosis (3), fusion with the plasma membrane (4) or intracellularly (5) or TAT-mediated translocation.
Gambar 3.6. Induksi pelepasan peptida oleh liposom dengan cara penjeratan Diphtheria Toxin (DTA) – sebuah liposon tergantung obat. The peptide diINF-7 is a fusogen based on the N-terminal domain of influenza virus HA-2 and is activated upon a pH drop. Anti-EGFR acts as a ‘homing’ device. 3.6.2 Strategi Kedua Sebuah strategi yang efektif dikembangkan oleh Scherphof, et al. ini didasarkan pada pengikatan selektif immunoliposomes yang mengandung prodrug lipofilik. Prodrug ini ditransfer secara selektif dari immunoliposomes terikat-sel ke dalam sel target.Selanjutnya, prodrug akan diubah dalam lisosom menjadi obat yang aktif. Dari lisosom, itu menemukan 40
kebocoran ke dalam sitoplasma dan mungkin bahkan ke luar sel, dan menyebabkan yang disebut 'efek bystander' (Gambar 3.7). (Crommelin, D.A.J., et al., 2003)
Gambar 3.7. Skema persentase dari model pemindahan yang selektif untuk lipofilik prodrug oleh agen anti kanker FUdR-dP dari imunoliposom kedalam membrane plasma sel tumor.
Gambar 3.8. Prinsip dari terapi antibody langsung kepada protein dari sebuah imunoliposom
41
3.6.3 Strategi ketiga Dalam terapi prodrug enzim bergantung-antibodi, prodrug dikonversi hanya pada lokasi dimana enzim yang mengkonversi diberikan. Pengiriman Situs-spesifik enzim ini dilakukan dengan menggunakan antibodi spesifik lokasi. Untuk membuat pengiriman enzim target situs yang lebih efisien, enzim bisa dilekatkan ke immuno-liposom. Sekarang, banyak molekul enzim dapat disampaikan ke lokasi target pada satu target immunoliposome (Gambar 3.8). (Crommelin, D.A.J., et al., 2003) 3.7 MANUFAKTURING Pemilihan yang tepat dari metode persiapan liposom tergantung pada parameter berikut: (Gomez-Hens, A., et al., 2006; Mozafari, M.R., et al., 2008) 1. Karakteristik fisikokimia dari material yang akan terperangkap dan dari bahan liposomal tersebut; 2. Sifat dasar medium di mana vesikel lipid terdispersi; 3. Konsentrasi efektif dari substansi yang terperangkap dan potensi toksisitasnya; 4. Penambahan proses yang terlibat selama aplikasi / pengiriman dari vesikel; 5. Ukuran yang optimal, polidispersitas, dan shelf-life dari vesikel untuk maksud penggunaannya, dan; 6. Reproduktifitas batch-to-batch dan kemungkinan produksi berskala besar dari produk liposomal yang aman dan efisien. Pembentukan liposom dan nanoliposomes bukan merupakan proses yang spontan. Vesikel lipid yang terbentuk ketika fosfolipid seperti lecithin ditempatkan dalam air dan akibatnya membentuk satu bilayer atau serangkaian bilayers, masing-masing dipisahkan oleh molekul air, setelah energi yang cukup diberikan. Liposom dapat dibuat dengan sonicating fosfolipid di dalam air.Shear rate yang rendah membentuk liposom multilamellar, yang memiliki banyak lapisan seperti bawang. Sonikasi high-shear lanjutan cenderung untuk membentuk liposom unilamellar yang lebih kecil. Dalam teknik ini, kandungan liposom sama dengan kandungan dari fase air. Sonikasi umumnya dianggap sebagai metode persiapan "gross" karena dapat merusak struktur suatu obat yang akan dienkapsulasi. Metode yang lebih baru seperti ekstrusi dan metode Mozafari, yang digunakan untuk memproduksi bahan yang dapat digunakan untuk manusia. (Gomez-Hens, A., et al., 2006; Mozafari, M.R., et al., 2008)
42
3.8 Aplikasi Antibodi-Bearing Liposom sebagai Perangkat Klorokuin pada Pengobatan Malaria murine. (Diteliti oleh Ajay K. Agrawal dan Chhitar M. Gupta) Malaria merupakan masalah kesehatan masyarakat yang serius yang mempengaruhi sekitar 300-500 jutaorang dan menyatakan 1,5-2,7juta kematian setiap tahun. Sepertiga dari semuamanusia hidup di daerah di mana mereka berisiko untuk terkena.Situasi tersebut diperparahkarena parasit malaria dengan cepat mengembangkan resistansi terhadap obat antimalaria yang ada, seperti klorokuin, jika diberikan dalam bentuk klasikal farmasi.Penelitian atas dasar molekul resistensi klorokuin menyarankanbahwa efluks aktif disempurnakan obat dari sel yang terinfeksi dengan resistenstrain parasit mencegah akumulasi obat untuk tingkat toksik di dalam sitosol darieritrosit yang terinfeksi. Telah menunjukkan bahwa eritrosit yang terinfeksidengan parasit yang resisten klorokuin mengakumulasi klorokuin yang sedikit dibandingkan denganparasit yang sensitif. Selanjutnya, menghambat penghabisan klorokuin denganCa2 +-channel blocker membuat sel-sel resisten sepenuhnya sensitif terhadap klorokuin, menunjukkan bahwa aktivitas antimalaria dari klorokuin berhubungan secara langsungdengan konsentrasinya dalam vakuola makanan parasit. Mekanismeyang manatercapainya efek konsentrasi ini masih belum jelas, tetapi dipercayai dengan melibatkan pengikatan ke reseptor klorokuin putatif. Pengembangan terbaru, obat yang lebih selektif biasanya sangat mahal, memakan waktu,
dan
sering
tidak
pasti.
Akibatnya,
banyak
perhatian
yang
diberikan
kepada pendekatan alternatif, yaitu penggunaan sistem penghantaran obat dalam rangka untukmengoptimalkan aksi obat yang sudah ada dengan memindahkan atau memfasilitasi pelepasan mereka di mana mereka dibutuhkan. Sejumlah besar makromolekul, seluler, dan pembawa sintetik telah dieksplorasi sebagai sistem pengiriman obat yang baru tetapi di antara ini, pengenalan molekul liposom bantalan sel-spesifik (yaitu, antibodi, lektin, gula) pada permukaan mereka telah menerimapertimbangan yang luas sebagai perangkat untuk pengiriman obat dan enzim ke lokasi-spesifikin vivo.Di antara liposom ligan-bearing selspesifik, dalam jumlah yang signifikan, tetapi tidak semua liposom telah menunjukkan untuk mengikat sel target. Hanya sebagian kecil dari liposom terikat menyampaikan isinya kepada sel karenapengiriman tergantung pada cara interaksi liposom dengan sel. Kami sebelumnya telah menunjukkan bahwa pengikatan liposom dengan sel merah dapatcukup ditingkatkan (20-25-kali lipat) dengan melekatkan secara kovalen fragmen F(ab')2dari antibodi poliklonal tikus, yang diajukan terhadap membran eritrosit, ke permukaan mereka. Kami lebih lanjut memperlihatkan bahwa setidaknya 20-30%
43
dariliposom
terikat-sel
menyampaikan
isinya
ke
sel
target,
kemungkinanmelalui
fusimembran-membran dan jumlah ini hanya 2,5% dari penyuntikkan awal dosis liposom. Untuk menguji apakah metodedari penargetan obat ini mempunyai makna fungsional dalam pengobatan kondisi patologis eritrosit, yaitu, eritrositterinfeksi dengan parasit malaria, kami mengemas sebuah obat antimalaria, klorokuin, dimana parasit malaria yang berkembang cepat resistansidi liposom bertarget-antibodi dan menguji khasiat terapeutikobat liposom
terhadap
infeksiPlasmodium
berghei
rentan-klorokuin
pada
tikus.Respon
terapisetelah injeksiimmunoliposomes mengandung-klorokuin dibandingkan dengan respon setelah pemberian intravenaklorokuin yang mengandungliposom polos (tanpa perangkat pelacak tertentu) atau klorokuin bebas. Hasil dari penelitian ini menunjukkan bahwa kemampuandari klorokuin untuk mengendalikan infeksi malaria meningkat secara signifikan saat menyampaikan dalam antimouse eritrosit F(ab') 2 liposom bearing. Kemudian kami mengevaluasi kelayakan pendekatan ini dalam mengendalikan infeksi P. berghei resisten-klorokuin pada tikus. Hasil dari penelitian ini menunjukkanbahwa liposom-klorokuin sangat efektif dalam menekan penyakit baikdalam hal penurunan parasitemia dan perpanjangan pada masa kelangsungan hiduptikus yang diobati-liposom, bila dibandingkan dengan tikus kontrol yang sesuai. IniJuga dilaporkan bahwa liposomisasi dari klorokuin meningkatkandosis toleransi maksimal maupun efisiensi terhadap infeksi malaria resisten-klorokuin. Pada kelanjutan penelitian kami, kami lebih jauh mengeksplorasi kemungkinan pengobatan malaria dengan melekatkan secara kovalen fragmen F(ab')2 dari monoklonal tikus MAb F10, yang timbul pada isolasi membran eritrosit daritikus yang terinfeksi P. berghei daripada antibodi poliklonal, dengan liposom mengandung-klorokuin. Liposom ini secara khusus mengenalieritrosit tikus yang terinfeksi P. bergheiberdasarkan baik kondisi in vitro dan in vivo.Tidak seperti pengikatan spesifik dari liposom dengan sel yang terinfeksi telah diamati ketika antibodi monoklonal spesifik, MAb F10 digantikan olehantibodi monoklonal tikus yang lain, MAb D2. Telah terbuktibahwa parasit malaria intraselular memodifikaskomposisi protein membran host eritrosit. Tidak hanya mengubah protein membran native eritrosit secara struktural, tetapi juga memasukkan beberapa protein baru dalam plasmamembran sel inang.Hal ini mendorong kita untuk menduga bahwa Mab F10 mungkin telah diarahkan terhadap beberapa protein baru (s) yang berasal dari parasit. Hasil dari penelitian ini menunjukkan bahwa immunoliposomes ini lebih efektif dan rentan terhadap-klorokuin,
dan
bahwa
infeksi
malaria
resisten
dapat
disembuhkan
dengan klorokuin dengan menyampaikan obat ini dalam liposom target-spesifik. 44
Dari hasil tersebut tampaknya bahwa Mab F10 mengenali beberapa permukaanantigen yang unik dengan eritrosit yang terinfeksi P. berghei. Di samping itu,internalisasiefisien dari sel-terikat Mab F10-liposom dan / atau ikatan spesifik liposom ini dengan parasit yang bebas juga dapat dikaitkan denganpeningkatan efisiensi obat yang diamati di sini.Immunoliposomes ini, denganmeningkatnya spesifisitas untuk sel-sel darah merah yang terinfeksi, menyebabkan penurunan minimal80 kali dosis (dengan asumsi bahwa berat rata-rata tikus kira-kira 20 g) yang diperlukan untuk pengobatan yang efektif seperti yang diterbitkan oleh Peeters et al. untuk infeksi P. berghei yang resisten klorokuin.
3.9 REFERENSI 1. "liposome." A Dictionary of Biology. 2004. Encyclopedia.com. 6 May. 2011 http://www.encyclopedia.com 2. "liposome." The Columbia Encyclopedia, Sixth Edition. 2008. Encyclopedia.com. 6 May. 2011 http://www.encyclopedia.com 3. Anonim, Liposome, http://en.wikipedia.org/wiki/Liposome#cite_noteStryer_S._1981_Biochemistry.2C_213-2 4. Crommelin DAJ, Bos GW, Storm G, Liposomes-Succesful Carrier Systems for Targeted Delivery of Drugs, Drug Delivery Peptides, Proteins & Liposomes, Business Breafing: Pharmatech, Utrecht Institute for Pharmaceutical Science (UIPS), Utrecht University, 2003;209-12. 5. Francis GE, Delgado C, Drug Targeting: Strategies, Principles, and Applications, Methods in Molecular Medicine, Vol. 25, Humana Press Inc, Totowa, NJ 6. Gomez-Hens, A., Fernandez-Romero, J.M. (2006). Analytical methods for the control of liposomal delivery systems. Trends Anal Chem 25:167–178. http://infolib.hua.edu.vn/Fulltext/ChuyenDe2009/CD214/22.pdf 7. Mozafari, M.R., Johnson, C., Hatziantoniou, S. & Demetzos, C. (2008) Nanoliposomes and their applications in food nanotechnology. Journal of Liposome Research.18(4),309-327 8. Schnyder A, In vitro and in vivo Drug Targeting using Biotinylated Immunoliposomes, Basel, 2005. http://edoc.unibas.ch/414/1/DissB_7498.pdf
45
