Новая система позволяет быстро реагировать на инфаркты и ограничивать повреждение сердца

Исследователи из Университета штата Северная Каролина и Университета Северной Каролины в Чапел-Хилл разработали систему доставки лекарств, которая позволяет быстро реагировать на инфаркты без хирургического вмешательства. В лабораторных и животных тестах система доказала свою эффективность в растворении тромбов, ограничении долгосрочного рубцевания ткани сердца и сохранении большей части нормальной функции сердца.

Инфаркты миокарда происходят, когда тромб блокирует кровеносный сосуд в сердце. Стандартное лечение часто требует хирургического вмешательства для удаления тромба, но не все пациенты имеют быстрый доступ к хирургической помощи. Кроме того, после восстановления кровотока может произойти реперфузионное повреждение, вызывающее рубцевание и ухудшение функции сердца.

Для решения этих проблем исследователи создали систему на основе пористых наногелевых сфер диаметром около 250 нанометров, которые доставляют коктейль из двух препаратов: tPA и Y-27632.

Как работает система:

• Каждый наногель покрыт белками, которые специфически связываются с фибрином — веществом, присутствующим в любом тромбе. Это обеспечивает прицельную доставку к месту закупорки.
• Препараты расположены слоями внутри сферы: tPA образует оболочку, окружающую Y-27632.
• При попадании к тромбу сначала высвобождается tPA, который расщепляет фибрин и растворяет сгусток.
• Затем высвобождается Y-27632. Он ограничивает повреждение от реперфузии, уменьшая жесткость клеток, способствующих рубцеванию, что помогает сохранить пластичность и функцию сердечной ткани.

Результаты испытаний:

• In vitro: Коктейль tPA/Y-27632 растворял тромбы за несколько минут.
• На лабораторных крысах: Технология ограничивала рубцевание и сохраняла функцию сердца после инфаркта лучше, чем прицельный tPA или Y-27632 по отдельности, и значительно лучше, чем в контрольной группе.
  • Фракция выброса левого желудочка (показатель функции сердца) через 4 недели после инфаркта:
    • Прицельный коктейль: ~67% (здоровый уровень).
    • Только tPA: ~57% (нижняя граница нормы).
    • Контрольная группа и только Y-27632: опускались до ~40%.
  • Площадь рубцовой ткани в пораженной области:
    • Прицельный коктейль: <5%.
    • tPA и Y-27632 по отдельности: ~7%.
    • Контрольная группа: >10%.

Ключевые преимущества:

1. Прицельность: Наногели практически не обнаруживались в других тканях (легкие, печень), что снижает риски побочных эффектов препаратов (кровотечения от tPA или нарушение функций других тканей от Y-27632).
2. Возможность раннего лечения: Позволяет начать терапию до доставки пациента в операционную.
3. Работа в мелких сосудах: Маленький размер сфер (250 нм) позволяет воздействовать на сосуды, слишком мелкие для катетера.

Дальнейшие шаги:

Исследование находится на доклинической стадии. Следующие этапы включают дальнейшую оценку безопасности наногелей и тестирование на более крупных животных моделях. Ожидается, что стоимость терапии будет сопоставима с существующими рекомбинантными белковыми терапевтиками (например, с tPA), поскольку меньшие дозы из-за прицельной доставки могут компенсировать сложность системы.

Исследование опубликовано в журнале ACS Nano.