ליפוזום

ליפוזום (מיוונית: "ליפו" – שומן; "סומה" – גוף) הוא שלפוחית (vesicle) מיקרוסקופית בנויה מחלל מוקף ממברנה המפרידה את התמיסה המימית הנמצאת בחלל מזו המקיפה אותה מבחוץ. בצורתו הפשוטה ביותר הליפוזום עשוי מפוספוליפידים שיוצרים מבנה דו-שכבתי עקב האמפיפטיות שלהם. בתהליך הכנת הליפוזום ניתן ליצור ממברנה בעלת הרכב משתנה בתכולת הפוספוליפידים וכן להוסיף לה חומרים נוספים כמו מולקולות כולסטרול. בתהליך זה ניתן גם לשלוט בהרכב התמיסה המימית המצויה בחללו ומוגנת מן הסביבה המימית בה הוא נמצא. תכונות אלה מנוצלות היום הן בשימוש רפואי והן בשימוש קוסמטי. קיימות שיטות שונות להכנת ליפוזומים אשר קובעות במידה רבה את סוגי הליפוזומים על פי המורפולוגיה שלהם. ליפוזומים מוקפים במספר ממברנות Multilamellar vesicles) MLV) הם ליפוזומים בטווח גדלים של 500–5000 ננומטר המכילים מספר ספירות דו-שכבתיות בעלות מרכז אחד (מעין ליפוזום בתוך ליפוזום) וליפוזומים מוקפים בממברנה יחידה. ליפוזומים אלו מורכבים מספירה דו-שכבתית אחת. ניתן להכין ליפוזומים בעלי ממברנה יחידה קטנים בגודל של כ-100 ננומטר (small unilamellar vesicles SUV) וגם בגדלים בטווח שבין 200 ל-800 ננומטר ( Large unilamellar vesicles LUV) ליפוזומים משמשים כיום כלי חשוב הן במחקר אקדמי של ממברנות ביולוגיות והן ברפואה, ומספר סוגים של כלים מבוססי-ליפוזומים מאושרים כיום לשימוש קליני. ניתן להשתמש בליפוזומים בתור מודל של ממברנת התא במערכות ניסוי שונות מאחר שהליפוזום וממברנת התא עשויים ממרכיבים דומים (פוספוליפידים ומולקולות כולסטרול) והמבנה המורפולוגי שלהם דומה. הממברנה בהיותה מורכבת משומנים כמעט ואינה חדירה לחומרים הידרופיליים או מולקולות גדולות. באופן פסיבי. למעשה החדירות לתוך התאים ומעבר חומרים בין חלקי התא השונים מתבצעת באמצעות חלבונים ממברנליים המצויים בממברנה ומבקרים את המעבר דרכה. חלבונים ממברנליים אלה משתנים בין ממברנות התא השונות, כגון ממברנת התא או ממברנות של אברונים כגון מיטוכונדריות או פלסטידים. חקר הליפוזומים מאפשר לייצר ממברנה בעלת הרכב נתון הן מבחינת המרכיב השומני והן מבחינת ההרכב החלבוני וללמוד על תכונות מעבר חומרים מסוימים כתלות במרכיבים אלה. מחקר נרחב בשנים האחרונות מתמקד בשימוש בליפוזומים ככלי תעבורה יעיל וממוקד לתרופות. כלי זה מאפשר ריכוז של התרופה באיבר המטרה, על מנת להפחית תופעות לוואי ולהגביר את יעילות הטיפול. הישג זה מתאפשר בשל המגוון הגדול של מרכיבי ממברנת הליפוזום והיכולת לשלוט במרכיבים החלבוניים שלה. כמו כן בתהליך הכנת הליפוזום ניתן להגדיר את הרכה תכולתו, לכלא בתוכו תרופות רעילות שאינן באות במגע עם הסביבה אלא במטרה שאליה הן מכוונות ושם הן משוחררות בתהליך מבוקר של איחוי ממברנות (אנ'). כתוצאה מכך הליפוזום יכול לשמש כלי תחבורה הן לתרופות הידרופוביות והן לתרופות הידרופיליות. לאחרונה יש שימוש בליפוזומים במוצרי קוסמטיקה לאור מחקרים המראים את יכולתם המועדפת להחדיר את החומרים הפעילים לאפידרמיס ולהגביר את יציבותם וכן נעשה שימוש בטכנולוגיה ליפוזומלית בתעשיית תוספי התזונה לשם שיפור הספיגה והזמינות הביולוגית של רכיבים שונים טכנולוגיה ליפוזומלית בתוספי תזונה על הליפוזום באתר InfoMed ליפוזומים, דף שער בספרייה הלאומית J. A. McGrath, R. a. J. Eady, F. M. Pope, Rook's Textbook of Dermatology, John Wiley & Sons, Ltd, 2008, עמ' 45–128. (באנגלית) Abolfazl Akbarzadeh, Rogaie Rezaei-Sadabady, Soodabeh Davaran, Sang Woo Joo, Liposome: classification, preparation, and applications, Nanoscale Research Letters 8, 2013-02-22, עמ' 102 doi: 10.1186/1556-276X-8-102 Gregory Gregoriadis, Liposome research in drug delivery: The early days, Journal of Drug Targeting 16, 2008-01-01, עמ' 520–524 doi: 10.1080/10611860802228350 Marwan Moussa, S. Nahum Goldberg, Gaurav Kumar, Rupa R. Sawant, Nanodrug-Enhanced Radiofrequency Tumor Ablation: Effect of Micellar or Liposomal Carrier on Drug Delivery and Treatment Efficacy, PLoS ONE 9, 2014-08-18 doi: 10.1371/journal.pone.0102727 Rajesh PANDEY, Sadhna SHARMA, G. K. KHULLER, Liposome-based antitubercular drug therapy in a guinea pig model of tuberculosis, Liposome-based antitubercular drug therapy in a guinea pig model of tuberculosis 23, 2004, עמ' 414–415 Mingyuan Li, Chunyang Du, Na Guo, Yuou Teng, Composition design and medical application of liposomes, European Journal of Medicinal Chemistry 164, 2019-02-15, עמ' 640–653 doi: 10.1016/j.ejmech.2019.01.007 Leonid V. Chernomordik, Michael M. Kozlov, Mechanics of membrane fusion, Nature Structural & Molecular Biology 15, 2008-07, עמ' 675–683 doi: 10.1038/nsmb.1455 V. B. Patravale, S. D. Mandawgade, Novel cosmetic delivery systems: an application update, International Journal of Cosmetic Science 30, 2008, עמ' 19–33 doi: 10.1111/j.1468-2494.2008.00416.x R. H. Müller, R. D. Petersen, A. Hommoss, J. Pardeike, Nanostructured lipid carriers (NLC) in cosmetic dermal products, Advanced Drug Delivery Reviews, Lipid Nanoparticles: Recent Advances 59, 2007-07-10, עמ' 522–530 doi: 10.1016/j.addr.2007.04.012 Gabriele Betz, Angela Aeppli, Natalia Menshutina, Hans Leuenberger, In vivo comparison of various liposome formulations for cosmetic application, International Journal of Pharmaceutics 296, 2005-05-30, עמ' 44–54 doi: 10.1016/j.ijpharm.2005.02.032 Elham Assadpour, Seid Mahdi Jafari, A systematic review on nanoencapsulation of food bioactive ingredients and nutraceuticals by various nanocarriers, Critical Reviews in Food Science and Nutrition 59, 2019-10-28, עמ' 3129–3151 doi: 10.1080/10408398.2018.1484687