Крошечные частицы кремнезёма: мощные агенты для борьбы с заболеваниями костей

Наночастицы — основной инструмент наномедицины, исследуемый для целевой доставки лекарств или восстановления повреждённых тканей, например, костей и мышц.

Вдохновившись их потенциалом, учёные запустили проект VERDI, финансируемый Европейским исследовательским советом (ERC). Ключевая идея проекта — создание библиотеки активных веществ и механизмов таргетирования в зависимости от заболевания. Эта библиотека может стать идеальной отправной точкой для разработки индивидуальных наночастиц под конкретную костную патологию.

Используя эту многофункциональную наноплатформу, учёные могут оснастить «секретных мощных агентов» — мезопористые наночастицы диоксида кремния — сложным оружием для борьбы с разными, но часто связанными заболеваниями костей. К ним относятся:

• Раковые опухоли, растущие внутри костной ткани под видом здоровых клеток.
• Остеопороз, ослабляющий реконструкцию кости.
• Бактерии, инфицирующие здоровые кости и устойчивые к защитным силам организма.

Универсальные супер-агенты могут эффективно распознавать любую из этих угроз. Чтобы избежать высвобождения лекарства до достижения цели, их «одевают» в специальные полимерные покрытия, которые помогают распознать место для доставки груза. Например, противораковые агенты могут чувствовать контакт с рецепторами раковых клеток и, с помощью клиницистов, применяющих ультразвук, ультрафиолетовый свет или магнитные сигналы, «знают», когда высвободить токсин внутри опухолевых клеток.

При лечении остеопороза наночастицы могут доставлять молекулы, способные «замолчать» определённые гены, связанные с болезнью, чтобы ограничить потерю костной массы и стимулировать её образование. Агенты, борющиеся с инфекциями, могут высвобождать антибиотики для уничтожения бактерий.

Проект завершился в 2021 году. За более чем три года работы команда проекта уже оформила два патента на свою технологию. Они также готовятся к проведению клинических исследований наноплатформы в ближайшие годы. Применение единой технологии для лечения трёх разных заболеваний костей — рака, инфекции и остеопороза — способствует масштабированию процесса до промышленного уровня. В конечном итоге это может облегчить переход нанотехнологических методов лечения (нанолекарств) из исследовательской лаборатории в систему здравоохранения.