Hệ thống phân phối thuốc kháng retrovirus
Với kích thước rất nhỏ, các hệ thống nano cũng có thể cải thiện hoặc điều chỉnh sự phân bố các thuốc thân nước và kỵ nước vào các mô khác nhau. Ứng dụng này đặc biệt quan trọng đối với sự phân phối thuốc kháng retrovirus (ARV) hướng đích các tế bào nhiễm HIV. Nhiều hệ thống phân phối thuốc có kích cỡ nano đã được áp dụng đối với ARV bao gồm: Tiểu phân nano polymer, liposome, dendrimer, nhũ tương nano và hỗn dịch nano. Trong một số công bố gần đây dựa trên các hệ thống polymer, các hỗn dịch nano chứa rilpivirine hay indinavir đã được nghiên cứu. Những dạng phân phối thuốc này cho thấy có tác dụng phóng thích thuốc duy trì và phân phối thuốc hiệu quả vào nhiều loại mô khác nhau, bao gồm cả đại thực bào hay não bộ. Một hệ thống phân phối thuốc nano khác chứa stavudine hoặc zidovudine được vi nang hoá dưới dạng liposome có khả năng gắn kết với đường mannose và galactose cũng cho thấy làm tăng độ hấp thu thuốc vào trong tế bào và thuốc đạt được nồng độ cao ở hạch bạch huyết, gan, lách và phổi.
Công nghệ nano có nhiều ứng dụng trong điều trị và phòng ngừa HIV/AIDS.
Liệu pháp gene
Liệu pháp gene là một cách tiếp cận với nhiều triển vọng trong điều trị HIV/AIDS. Trong liệu pháp này, một đoạn gene (thường là phân tử siRNA - small interfering RNA) được chèn vào bên trong tế bào để cản trở sự lây nhiễm hoặc nhân lên của virus. Tuy nhiên, việc đưa được những đoạn gene này vào được bên trong các tế bào hoặc mô đặc hiệu lại là thách thức lớn nhất của liệu pháp. Công nghệ nano đã giúp khắc phục được vấn đề này. Ống nano (nanotube) đơn vách và carbosilane dendrimer cho thấy có khả năng đưa được phân tử siRNA vào các tế bào lympho T và tế bào đơn nhân ở máu ngoại vi. Ngoài ra, những phát triển gần đây trong các hệ thống phân phối siRNA dựa trên polymer và liposome có thể được tối ưu hoá để hướng đích các tế bào bị nhiễm HIV.
Liệu pháp miễn dịch
Một cách tiếp cận khác trong điều trị HIV/AIDS là điều hòa đáp ứng miễn dịch của cơ thể chống lại HIV bằng cách sử dụng các tác nhân điều hòa miễn dịch. Tế bào tua gai (dendritic cell - DC) là những tế bào trình diện kháng nguyên quan trọng chịu trách nhiệm khởi động và điều phối sự phát triển đáp ứng miễn dịch tế bào và miễn dịch dịch thể (tạo kháng thể). Nhiều phương pháp mới sử dụng công nghệ nano hướng đích để phân phối các yếu tố điều hòa miễn dịch có liên quan đến DC. Ứng dụng có bước tiến xa nhất trong nghiên cứu lâm sàng sử dụng công nghệ nano cho liệu pháp miễn dịch đối với HIV/AIDS đó là chế phẩm miếng dán DermaVir.
Phòng ngừa HIV/AIDS
Mặc dù quá trình phát triển các loại vắc-xin HIV/AIDS dựa trên nền tảng công nghệ nano vẫn đang trong giai đoạn phôi thai nhưng đã có những bước tiến đáng kể trong thời gian gần đây. Nhiều hệ thống có bản chất lipid đã được nghiên cứu cho phân phối vắc-xin. Trong các nghiên cứu trên động vật, các protein hoặc đoạn gene mã hóa đặc hiệu của HIV được đóng gói trong các loại liposome, nhũ tương nano hay các tiểu phân nano polymer cho thấy có khả năng hoạt hóa đáp ứng miễn dịch cao thông qua kháng thể đặc hiệu. Việc phát triển các loại vắc xin HIV/AIDS hướng đích tế bào tua gai được phân phối trong các liposome cũng có những thành công nhất định.
Ngoài ra, việc phát triển các chất diệt trùng hiệu quả để phòng ngừa HIV/AIDS là một vấn đề thiết yếu. Các chất diệt trùng này được bôi trực tiếp vào âm đạo để ngăn ngừa lây truyền HIV/AIDS hoặc các bệnh lây lan qua đường tình dục khác. Các tiểu phân nano polymer cũng đang được nghiên cứu để phát triển các chất diệt trùng kháng HIV/AIDS, trong đó chúng được sử dụng để phân phối protein PSC-RANTES (chất ức chế đồng thụ thể CCR5 cần thiết cho HIV gắn kết và thâm nhập vào tế bào CD4 T) và các phân tử siRNA đặc hiệu HIV đóng vai trò là một tác nhân diệt trùng.
