Лекарственные препараты, доставляемые наночастицами, эффективны для лечения множества заболеваний, включая рак, пришли к выводу американские ученые в своем новом исследовании, опубликованном в журнале Science Translational Medicine.
До сих пор наночастицы были доступны только в инъекционных формах, что значительно сужает сферу их использования.
В настоящее время проходят клинические испытания наночастиц, заполненных химиотерапевтическими препаратами или короткими интерферирующими РНК.
Как известно, опухоли и другие больные ткани окружены высокопроницаемыми кровеносными сосудами. Если вводить наночастицы внутривенно, они просачиваются через поры таких сосудов и высвобождают свой полезный запас в опухолевую ткань.
В своей новой работе команды специалистов из Массачусетского технологического института и Женской больницы Бригема разработали новый тип наночастиц, которые можно принимать орально.
Новые наночастицы обладают способностью проникать в кровоток через слизистую оболочку кишечника, состоящую из слоя эпителиальных клеток, образующих непреодолимые барьеры – так называемые плотные соединения. “Основную сложность представляет собой проникновение через барьер эпителиальных клеток, выстилающих кишечник.
Когда эти клетки хотят стать непроницаемыми, они выращивают плотные соединения, которые закрывают промежутки между ними”, - объясняет ведущий автор работы Омид Фарохзад (Omid Farokhzad).
В рамках исследования ученым все-таки удалось преодолеть заслон путем создания наночастиц, которые заставили клетки кишечника пропускать их внутрь организма при помощи особых антител из семейства Fc.
Предыдущие исследования продемонстрировали, что данные антитела встречаются в молоке матери, они помогают другим антителам проникнуть внутрь организма младенца, взаимодействуя с рецепторами FcRN на поверхности эпителиальных клеток.
Специалисты проверили действие созданных наночастиц на мышах, страдающих от диабета и расстройства метаболизма.
Первая группа мышей получала инъекции наночастиц, вторая группа съедали наночастицы, покрытые белком Fc, вместе с кормом, а контрольная группа получала порции наногранул, на оболочках которых отсутствовали антитела.
В результате было обнаружено, что наночастицы, покрытые белком Fc, достигали кровотока в 11 раз более эффективно, чем те же наночастицы без покрытия.
Более того, количество доставленного инсулина было достаточным, чтобы снизить уровень сахара в крови животных.
“Полученные результаты иллюстрируют общую концепцию использования этих рецепторов для транспортировки наночастиц, которые могут содержать любые лекарственные средства.
Любая молекула, которая не способна обойти барьер, может быть загружена в наночастицу и перенаправлена через этот барьер”, - отмечает Рохит Карник (Rohit Karnik), соавтор исследования.
Ученые планируют продолжить работу и разработать новые наночастицы, способные преодолевать другие барьеры в организме.