Группа исследователей из Массачусетского технологического института и бостонского Brighamand Women’s Hospital разработала принципиально новый метод, позволяющий «замаскированным» антителами наночастицам преодолевать кишечный эпителиальный барьер, что дает возможность использовать их для доставки в организм лекарственных веществ не инъекционным, а пероральным путем.
В перспективе этот метод может избавить пациентов, например больных раком или диабетом 1 типа, от частых ежедневных инъекций.
Работа опубликована в журнале Science Translational Medicine. Как отмечают авторы, наночастицы показали потрясающие результаты при терапии многих ранее считавшихся неизлечимыми заболеваний, однако их широкое применение ограничено, в том числе, тем обстоятельством, что их попадание в кровоток возможно только парентеральным путем, минуя желудочно-кишечный тракт, из-за сниженной способности к проникновению через плотные контакты между поверхностными клетками эпителиальной ткани кишечника.
Для решения этой проблемы исследователи использовали биологический механизм, работающий на ранних этапах жизни организма - перенос через эпителий кишечника антител IgG из крови или молока матери в кровь ребенка с помощью неонатального Fc-рецептора (FcRN). Этот рецептор присутствует на поверхности кишечных эпителиальных клеток и взрослого организма.
Ученые покрыли поверхность наночастиц, сделанных из биорастворимого полимера, белками Fc, входящими в состав антител, связывающихся с FcRN. Как показали эксперименты in vitro и in vivo, такая маскировка обеспечила эффективный транспорт наночастиц через эпителиальный барьер и проникновение их в кровоток.
«Замаскированные» наночастицы попадали в кровь в 11 раз быстрее обычных.
Чтобы доказать, что FcRN-наночастицы могут нести большую полезную нагрузку и пероральным путем доставлять в кровоток инъекционные лекарственные вещества, авторы инкапсулировали в них молекулы инсулина в необходимой для мышей дозировке, что обеспечило у животных адекватный гипогликемический ответ.
При этом у животных с «выключенным» рецептором этого эффекта не наблюдалось, что, отмечают авторы, подтверждает специфическую роль FcRNв обеспечении проницаемости кишечного эпителиального барьера для наночастиц. Авторы планируют применить тот же принцип для создания наночастиц, способных преодолевать и другие барьеры в организме, например гематоэнцефалический барьер для доставки лекарственных веществ в головной мозг. «FcRN-наночастицы могут иметь ключевое влияние на методы терапии многих заболеваний благодаря обеспечению эффективной доставки в кровь препаратов с низкой биодоступностью не с помощью инъекций, а пероральным путем», - подчеркивают авторы работы.