loader
Срочные новости раздела
Обманув иммунную систему, можно продлить работу терапевтических наночастиц

Обманув иммунную систему, можно продлить работу терапевтических наночастиц

Ученые Московского физико-технического института совместно с коллегами из Института биоорганической химии им. М. М. Шемякина и Ю. А. Овчинникова РАН и Института общей физики им. А. М. Прохорова РАН разработали технологию, которая позволяет значительно увеличить время циркуляции в крови практически любых биомедицинских наноматериалов, повышая их терапевтическую эффективность.

Эритроциты© Pixabay

Широкому применению терапевтических наночастиц препятствует эффективная работа иммунной системы человека. За длительный период эволюции организм научился очень хорошо бороться с чужеродными наноматериалами — будь то вирусы или частицы дыма. Поэтому при введении в кровоток разумных доз большинства искусственно созданных наночастиц клетки иммунной системы поглощают их за считаные минуты или даже десятки секунд.

Ученые под руководством заведующего лабораторией нанобиотехнологий МФТИ Максима Никитина предложили новаторскую технологию, которая позволяет существенно продлить время циркуляции и увеличить терапевтическую активность различных наноагентов. Они воспользовались тем, что иммунная система непрерывно выводит из кровотока отработавшие свой срок «состарившиеся» эритроциты — у человека около 1 % эритроцитов в день.

«Мы предположили, что если заставить организм немного усилить данный естественный процесс, то иммунная система может «увлечься» удалением эритроцитов и будет уделять меньше внимания терапевтическим наночастицам. Более того, мы хотели обхитрить иммунную систему максимально мягко, в идеале — средствами самого организма, а не искусственно синтезированными веществами», — говорит Максим Никитин.

Для этого ученые ввели мышам антитела, которые специфично связываются с эритроцитами. Небольшая доза антител (1,25 мг/кг) позволила достичь продления циркуляции наночастиц в кровотоке в десятки раз. При этом антитела вызывали лишь легкую анемию — падение гематокрита (количества эритроцитов в крови) на 5 %.

Исследователи показали, что данный подход, названный цитоблокадой мононуклеарной фагоцитарной системы, универсален с точки зрения наночастиц. Он продлевает циркуляцию и маленьких квантовых точек размеров 8 нанометров, и 100-нанометровых частиц, и больших микронных частиц, и даже наиболее продвинутых наноагентов, допущенных к введению человеку стелс-липосом (агентов с полимерным покрытием, маскирующим их от иммунной системы). В то же время цитоблокада не снижает способность организма бороться с подпадающими в кровоток бактериями (которые тоже являются микрочастицами), причем как в условиях малой дозы бактерий, так и в условиях сепсиса.

Учеными была продемонстрирована эффективность метода для онкотерапии. Цитоблокада значительно (до 23 раз) улучшила магнитно-опосредованную доставку наночастиц в опухоль. Данный способ использует магнитное поле для дополнительного фокусирования и удержания магнитных лекарственных агентов в опухоли, тем самым снижая системную токсичность. Кроме того, разработанный метод позволил провести эффективную терапию меланомы с помощью липосом, нагруженных магнетитом и доксорубицином, которые без введения антиэритроцитных антител были совершенно неработоспособны. Улучшение магнитной доставки было продемонстрировано для пяти видов опухолей различной природы: от меланомы до рака молочной железы.

Авторы отмечают, что повышение эффективности частиц в организме четко коррелировало с продлением их циркуляции в кровотоке. Такую корреляцию удалось подтвердить благодаря собственной уникальной разработке ученых, а именно — высокочувствительного метода регистрации магнитных частиц MPQ (magnetic particle quantification). Он позволяет без забора крови регистрировать кинетику выведения частиц из кровотока.

«Безусловно, сочетанное действие существующих или новых противоэритроцитных антител с противоопухолевыми и иными препаратами должно пройти тщательную проверку клиническими испытаниями. Однако мы крайне оптимистично смотрим на данную технологию и ее применение для лечения тяжелых заболеваний, где требуется направленная доставка лекарств, включая рак. Теперь, когда этап публикации этого сложного семилетнего исследования завершен, мы просто обязаны приложить все возможные усилия для трансляции данной технологии в мировую клиническую практику. Поэтому, в частности, мы очень ищем активных коллег, желающих присоединиться к нашей команде, а также коллабораторов», — говорит Максим Никитин.

Статья опубликована в журнале Nature Biomedical Engineering    Источник: polit.ru

Источник: sci-dig.ru

Последние записи - Наука

самые читаемые новости

#Наука

Ученые из Института биоорганической химии имени академиков М. М. Шемякина и Ю. А. Овчинникова вместе с бельгийскими коллегами из Католического университета Лёвена модифицировали один из компонентов
подробнее...

Среди земноводных немало ядовитых и весьма опасных. Но все они считаются «невооруженными» и не имеют специализированного аппарата для активного введения токсина в тело жертвы. И жабы с лягушками, и
подробнее...

Ученые заметили, что колибри могут запоминать последовательности чисел и на основе их строить стратегию добывания пищи. Они считают, что это первый случай выполнения простых математических операций
подробнее...

Британские физики выяснили, почему гребни волн ночью светятся синим. В этом оказались замешаны водоросли-динофлагелляты, которые обитают в прибрежных водах, и волны, которые растягивают их мембраны .©
подробнее...

Новая разработка Центра алгоритмической биотехнологии СПбГУ, получившая название coronaSPAdes, позволяет собирать геномы РНК-вирусов, и в первую очередь коронавирусов. По предварительным данным, с ее
подробнее...

Используя плотности экзопланет, астрономы в значительной степени отсортировали планеты, которые больше Земли, но меньше Нептуна, на две категории: более плотные, каменистые суперземли и большие,
подробнее...

Группа исследователей, куда вошли ученые Центра геномной биоинформатики имени Ф. Г. Добржанского СПбГУ, впервые в мире расшифровала геном гриба Fusarium oxysporum f.sp. lini. Этот паразит атакует лен,
подробнее...

Группа японских исследователей выяснила, что депрессию вызывает вирус герпеса шестого типа. Он находится в организме каждого человека в спящем состоянии, но реагирует на высокий стресс и приводит к
подробнее...

Исследователи из России и Германии, изучающие позвоночных начала мелового периода из полярного местонахождения Тээтэ на юго-западе Якутии (северная палеоширота предположительно 62 градуса), описали
подробнее...

Новое исследование ученых из Центра устойчивых ресурсных исследований RIKEN (Япония) может открыть новую эру, в которой фотосинтетические «био-заводы» стабильно производят большую часть синтетического
подробнее...

РИА Новости. Астрофизики зафиксировали самый дальний от нас короткий гамма-всплеск, произошедший 10 миллиардов лет назад, всего через 3,8 миллиарда лет после Большого взрыва
подробнее...

Как известно, наша Вселенная расширяется. Скорость этого процесса характеризуется постоянной Хаббла, которая связывает скорость удаления объекта с расстоянием до него. Эту постоянную, как правило,
подробнее...

В созвездии Орла астрономы обнаружили экзотическую пару нейтронных звезд с очень разной массой. Ученые полагают, что через 470 миллионов лет они столкнутся друг с другом. Их можно будет использовать
подробнее...

Берлинские ученые из  Института исследований животных в зоопарках и дикой природе  Ассоциации Лейбница вместе с коллегами из Тель-Авивского университета установили, что эхолокация в ультразвуковом
подробнее...

Избранные астрономические события месяца (время всемирное):
подробнее...

Команда исследователей из Университета Дьюка, Музея естественной истории в Лондоне, Смитсоновского национального музея естественной истории и Исследовательского института залива Монтерей (Monterey Bay
подробнее...

Команда ученых из Гарвардского и Вашингтонского университетов, использовав бактериальный фермент, впервые  смогла отредактировать геном митохондрий , который до этого не удавалось изменить с помощью
подробнее...

При помощи Очень Большого Телескопа Европейской Южной обсерватории (VLT ESO) получен первый в истории снимок молодой солнцеподобной звезды, вокруг которой обращаются две гигантских экзопланеты. Прямые
подробнее...