Наночастицы и иммунная система

Нанотехнологии — настолько новая область, что их последствия предсказать сложно. Прогнозы варьируются от возможности воспроизводить алмазы и еду до поглощения мира самовоспроизводящимися нанороботами.

До недавнего времени природа была единственным «производителем» молекулярной материи. Однако в последние годы нанотехнологии вошли в общественное сознание, объединив разные области науки. Ожидается, что они приведут к инновациям, способным решить многие проблемы современного общества.

Продукты на основе нанотехнологий уже присутствуют на рынке: электронные компоненты, устойчивая к царапинам краска, спортивный инвентарь, ткани, устойчивые к складкам и пятнам, и солнцезащитные кремы. Аналитики оценивают рынок таких продуктов в сотни миллиардов евро, и к 2015 году он может вырасти до одного триллиона.

Это также означает, что потенциальное профессиональное и общественное воздействие искусственных наночастиц может в ближайшем будущем резко возрасти. Многие исследователи уже изучали вопросы токсичности различных наночастиц in vitro и in vivo. Однако информации, описывающей относительные риски для здоровья и окружающей среды от инженерных наночастиц, по-прежнему не хватает.

Исследования воздействия наночастиц на иммунную систему обычно делятся на две категории:

1. Реакции на наночастицы, специально модифицированные для стимуляции иммунной системы.
2. Нежелательные побочные эффекты наночастиц.

Проект InLiveTox, финансировавшийся ЕС в течение трёх лет, значительно продвинул возможности in vitro тестирования наночастиц. Проект был сосредоточен на влиянии наночастиц на кишечник, сердечно-сосудистую систему и печень. Воздействие через проглатывание особенно актуально из-за включения наночастиц в продукты питания, упаковку для еды и пероральные лекарства.

В рамках проекта была разработана новая модульная тестовая система на основе микрофлюидики и продемонстрировано её использование для моделирования реакции выбранных тканей на проглатывание наночастиц. Результаты in vitro системы были подтверждены in vivo исследованием биокинетики и токсичности наночастиц при проглатывании крысами.

Данные, полученные in vivo при воздействии через инъекцию и проглатывание, сравнили с данными стандартных (статических, с одним типом клеток) анализов. Разработанная система показала заметную картину различий и сходств, особенно при изучении воспаления. Были очевидны различия в физиологической релевантности разных подходов.

Результаты проекта InLiveTox могут изменить подход к тестированию безопасности и эффективности новых материалов в фармацевтической, химической, косметической и пищевой отраслях. Усовершенствованные методы могут принести значительную экономическую выгоду как за счёт снижения затрат на тестирование по сравнению с использованием животных, так и за счёт возможности быстрее выводить на рынок более безопасные продукты, соблюдая при этом законодательство REACH.

Эта технология может дать значительное конкурентное преимущество тем, кто внедрит её первым. Её можно использовать как инструмент тестирования и исследований в токсикологии и фармакологии для любых новых химических соединений. Результаты проекта превзошли ожидания, создав инновационную технологию, которая может лечь в основу разработки новых продуктов в области in vitro тестирования. В более широком смысле проект подтверждает конкурентоспособность европейских исследовательских организаций в быстро развивающейся области in vitro тестирования.