Nanomalzeme bazlı
vektörler, biyolojik aktif substansların hücrelere hedeflenerek
verilmesini (teslimatını) sağlayan nanoskala sistemlerdir.
Biyoloji ve tıpta ‘vektör’ terimi bir taşıyıcıyı tanımlar.
Genetik mühendisliğinde plasmid DNA veya viral DNA ve RNA, klonlanmış genlerin
hedef hücreler içine transferinde vektör görevi yaparlar. Farmakolojide bir vektör,
hedeflenen ilaç taşıyıcı (drug delivery) için kullanılan bir sistem veya
moleküldür. Vektörlerin temel fonksiyonu, biyolojik aktif bileşikleri (ilaçlar,
toksinler, proteinler, oligonükleotidler, genler, v.s.) vücudun hedef hücreleri
içine teslim etmektir; hedeflenmiş nokta veya alandan önce substansların biyolojik
aktivitelerinin bozulmasını önleyerek hastılıklı sitelere ulaşmasını
sağlamaktır.
Genel olarak ifade edilirse bir vektör, tedavi edici bir
substans ve hedeflenen teslimatı sağlayacak bir sistemden oluşan bir nanokaptır
(nanokonteyner); teslimat sistemi nanokonteynerin dış yüzeyine
yerleştirilmiştir. Bazı durumlarda (nano-konjugatlar, Janus partiküller, nanozomlar,
fonksiyonlu nanopartiküller gibi) hedeflenmiş teslimat sistemine vektör denir.
Vektörlerin üretiminde kullanılan tipik nanomalzemeler biyouyumlu lineer
polimer nanopartiküller (poietilen glikol, polilaktik asit, v.s.), liposomlar
ve özel viral partiküllerdir. Fullerenes, nanotüpler ve diğer biyolojik-olmayan
nanoobjeleri, biyolojik olarak uyumlu hale getirmeye yönelik modifikasyon
çalışmalarına ve araştırmalara devam edilmektedir. Böyle bir modifikasyonun bir
örneği pegilasyon, yani bir polietilen glikolün (PEG) bir nanopartikül yüzeye
tutturulmasıdir. Hedefleme amacıyla, nanokonteynerler, örneğin antikorlar,
folik asit v.s. gibi hedef hücrelerin yüzey reseptörlerini tanıyan moleküller
tarafından modifiye edilir.
Nanokonteynersiz ilaç taşıma sistemleri için geliştirilmiş
vektörlerde, hedeflenen molekül doğrudan tek bir ilaç molekülüne bağlıdır.
Örneğin, genetik mühendislik teknikleri kullanılarak, hücre yüzeyi ferritin
reseptörüne ve biyotin bağlayıcı protein avidin'e karşı bir antikordan oluşan
hibrid bir molekül oluşturulmuştur. Aktif farmasetik ürünlerin kimyasal olarak
biyotinleştirilmesi (biyotin ile modifikasyon), avidinlere kuvvetli bir şekilde
bağlanmasını sağlar. Daha sonra ilacın hücrelere, özellikle de merkezi sinir
sisteminin hücrelerine verilmesi, beyin kılcal damarlarının endotel yoluyla
aktif nakli ile sağlanır.
Bazı organlarda (karaciğer, akciğerler, dalak) ilaçlarla
yüklü nanokonteynerlerin yüksek birikimi, bu organların doğal bariyer fonksiyonu
nedeniyle spesifik hedeflemesiz bile elde edilebilir. Nanokonteyner birikimi
aynı zamanda tümör mikrodamarlarının yüksek geçirgenliğine bağlı olarak
tümörlerde de meydana gelir ve bu da daha büyük moleküllerin ve kandaki
parçacıkların ekstravasküler hücre dışı alana kolayca geçmesine izin verir. Ancak,
terapötik ajanların tümördeki ve sağlıklı dokudaki birikimindeki fark
genellikle düşüktür; dolayısıyla vektörleri yüksek hassasiyetli "sihirli
mermilere" dönüştürmek için yüksek oranda spesifik hedeflenmiş
moleküllerin veya diğer hedefleme yöntemlerinin geliştirilmesi gereklidir.
İlaçlar için potansiyel nanokonteynerler; kusursuz bir taşıyıcı
sistemi ile donatılan bu tür nanokonteynerler vektör haline gelir
