© Getty Images / Christoph Burgstedt
Исследователи из Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого (СПбПУ) в составе научного коллектива достигли значительного прорыва в повышении целенаправленной доставки противоопухолевых препаратов. Ученые обнаружили, что покрытие лекарственных наночастиц специальной смесью веществ, составляющих около трети человеческого мозга, позволяет эффективно и точно высвобождать активные компоненты непосредственно в раковых клетках, минимизируя при этом воздействие на здоровые ткани. Результаты этого новаторского исследования были опубликованы в научном журнале Journal of Controlled Release.
Общеизвестно, что химиотерапия часто сопровождается неприятными побочными эффектами, такими как выпадение волос, тошнота и общая слабость. Эти явления вызваны тем, что сильнодействующие противораковые средства, распространяясь по кровеносной системе, поражают не только злокачественные образования, но и здоровые клетки организма. Как объяснили специалисты СПбПУ, традиционные препараты достигают и тех тканей, которые не затронуты болезнью.
Сергей Шипиловских, ведущий научный сотрудник и доцент Высшей школы биомедицинских систем и технологий СПбПУ, подчеркнул, что такой неспецифический характер действия лекарств значительно снижает общую эффективность терапии, поскольку лишь небольшая доля введенного препарата добирается до целевых опухолевых клеток. Для решения этой проблемы, по его словам, целесообразно использовать наноносители — своего рода «контейнеры», способные защищать активное вещество от внешних воздействий и направлять его точно к опухоли.
Для обеспечения точечной доставки на эти «контейнеры» можно наносить специальные метки, которые будут распознаваться исключительно раковыми клетками. Совместные исследования ученых из СПбПУ и ИТМО показали, что покрытие поверхности наночастиц особым комплексом биологических веществ значительно уменьшает их «видимость» для здоровых клеток, тем самым обеспечивая точную адресную доставку лекарства непосредственно к месту назначения.
Сергей Шипиловских сообщил, что их эксперименты показали впечатляющие результаты: примерно 80% активного компонента высвобождается из наноконтейнеров (состоящих из диоксида кремния и покрытых лецитиновой липидной оболочкой) непосредственно внутри раковых клеток. Важно отметить, что процесс высвобождения лекарства происходит пролонгировано, то есть не мгновенно, а постепенно, что способствует созданию накопительного эффекта в опухоли. Ученые выбрали лецитин — сложную смесь природных жиров и жирных кислот, которая является значимой частью (до 30%) человеческого головного мозга, для создания покрытия наноконтейнеров. Использование лецитина гарантирует, что организм не воспримет препарат как чужеродный и не вызовет иммунную реакцию или отторжение.
Ученый также отметил, что применение активных веществ в форме наночастиц, а не в свободном виде, предоставляет дополнительные преимущества в плане хранения. Наноконтейнер надежно защищает лекарственный препарат от неблагоприятных внешних факторов, таких как атмосферный кислород, свет и другие воздействия, способные привести к его порче.
Исследователи предполагают, что аккумуляция наночастиц в опухоли объясняется не только уникальной структурой их липидной оболочки, но и повышенной метаболической активностью раковых клеток по сравнению со здоровыми. В перспективе научная команда намерена углубиться в изучение детальных механизмов поглощения лецитин-покрытых наночастиц клетками, а также продолжить работу над созданием универсальной платформы для эффективной доставки противоопухолевых препаратов к различным типам злокачественных новообразований.
Данное исследование было проведено в рамках государственной федеральной программы «Приоритет-2030».
