Учёные Политеха Петра вместе с коллегами нашли способ уменьшить побочные эффекты при терапии рака. Они снабдили наночастицы — биоконтейнеры с лекарственным веществом — липидной оболочкой, которая снижает токсичное влияние препарата на организм.
Наночастицы активно используются в онкологии уже порядка 30 лет, в 1995 году FDA в США (Управление по контролю качества пищевых продуктов и лекарственных средств) одобрило первый препарат этого класса. Такой метод терапии имеет ряд преимуществ:
- достижение высокой локальной концентрации лекарственных средств в опухоли;
- постепенное высвобождение действующего вещества;
- снижение побочных эффектов.
Но идеальная конфигурация наночастиц пока не найдена. Во-первых, для большей успешности лечения нужно ещё увеличить точность доставки их по адресу — в опухоль. Во-вторых, требуется сделать влияние наноносителей на другие органы ещё меньше. На сегодняшний день многие препараты поражают не только опухоль, но и здоровые клетки, с чем и связаны побочные эффекты лечения: выпадение волос, тошнота и утомляемость.
Наночастицы по сути играют роль курьеров, которые должны доставить опухоли «подарок» от врачей — лекарство. Их можно нагружать различными биоактивными соединениями, включая нуклеиновые кислоты, белки, противораковые препараты. Свойствами наночастиц можно манипулировать, настраивая их физико-химические свойства, такие как размер, морфологию, поверхностный заряд. В наноносители также можно включать диагностические компоненты (например, флуоресцентные красители, изотопы, контрастные агенты), которые позволяют получать изображения наночастиц в организме в режиме реального времени, что облегчает мониторинг.
Использование действующего вещества в свободном виде невыгодно с точки зрения его сохранности, препарат могут повредить атмосферный кислород, свет и другие воздействия, поэтому заключение лекарственного состава в наноконтейнеры позволяет его защитить.
Среди различных неорганических и органических наноносителей особое место занимают липидные наночастицы. В отличие от других типов систем доставки, они успешно прошли клиническую трансляцию, то есть путь от научного открытия до внедрения изобретения в медицинскую практику. Один из примеров таких наноносителей, уже реально использующихся в здравоохранении, тот самый первый одобренный FDA препарат.
Учёные Политеха Петра в составе научного коллектива в своём исследовании как раз обратили внимание на этот класс наночастиц. Они создали гибридные наноносители, которые состоят из твердого неорганического ядра, покрытого липидным (в нашем случае лецитиновым) слоем и сравнили их с частицами без оболочки. Наноносители с липидным щитом показали лучшие результаты.
Ядро из диоксида кремния позволило увеличить способность к переносу лекарственного средства и его стабильность в течение длительного времени, а липидный слой сработал как мантия-невидимка из Гарри Поттера, позволив наночастице пройти незамеченной и не вызвать отторжения со стороны организма. Дело в том, что лецитин — это смесь природных жиров, жирных кислот и других компонентов, на 30 процентов из него состоит человеческий головной мозг, то есть это вещество не кажется нашему телу чужеродным.
Удалось добиться того, что около 80 процентов лекарственного состава попадает из наноконтейнера именно в раковые клетки. При этом препарат высвобождается не сразу полностью, а постепенно, благодаря чему возникает накопительный эффект. Исследование было проведено in vitro и in vivo. Учёные надеются, что эти результаты смогут ускорить внедрение наномедицины в клиническую практику.
📌 Исследование было выполнено в рамках федеральной программы «Приоритет-2030».
📌 Результат представлен в Journal of Controlled Release.
Подписывайтесь на канал «Теория большого Политеха», чтобы смотреть на мир во всех возможных масштабах!
Что ещё почитать?