Наночастицы, маскирующиеся под тромбоциты, повышают эффективность лекарств
Наночастицы, замаскированные под человеческие тромбоциты, могут значительно усилить лечебный эффект препаратов при сердечно-сосудистых заболеваниях и системных бактериальных инфекциях. Эти имитирующие тромбоциты наночастицы, разработанные инженерами Калифорнийского университета в Сан-Диего, способны доставлять лекарства к целевым участкам тела — особенно к поврежденным кровеносным сосудам и органам, инфицированным вредоносными бактериями. Эксперименты показали, что доставка лекарств только в нужные области значительно увеличила терапевтический эффект у больных крыс и мышей.
Исследование, проведенное инженерами-нанотехнологами из Школы инженерии Джейкобса, было опубликовано 16 сентября в журнале Nature.
Принцип работы и создание
Снаружи наночастицы покрыты мембранами человеческих тромбоцитов. Это позволяет им циркулировать в кровотоке, не подвергаясь атаке иммунной системы. Мембрана также обладает способностью предпочтительно связываться с поврежденными кровеносными сосудами и такими патогенами, как бактерии MRSA, обеспечивая целевую доставку и высвобождение лекарств.
Внутри мембранной оболочки находится ядро из биодеградируемого полимера, которое может быть безопасно метаболизировано организмом. В него загружаются молекулы лекарств, которые диффундируют через полимерное ядро и мембрану к цели.
Процесс создания:
- Тромбоциты отделяют от образцов цельной крови с помощью центрифуги.
- Из клеток тромбоцитов выделяют мембраны.
- Мембраны дробят на мелкие фрагменты и «сплавляют» с поверхностью наночастиц-носителей.
Полученные частицы имеют диаметр около 100 нанометров и содержат полный набор поверхностных рецепторов, антигенов и белков, естественным образом присутствующих на мембранах тромбоцитов.
Доказательство эффективности
- При сердечно-сосудистых заболеваниях: Наночастицы, нагруженные препаратом доцетаксел (предотвращает образование рубцовой ткани), селективно накапливались в поврежденных участках артерий у крыс и способствовали их заживлению.
- При бактериальных инфекциях: Мышам с системной инфекцией MRSA вводили наночастицы с ванкомицином в дозе, составляющей всего 1/6 от клинической. Количество бактерий в органах этих мышей оказалось в тысячу раз ниже, чем у мышей, получавших полную клиническую дозу ванкомицина без целевой доставки.
Этот подход позволяет сосредоточить лечение непосредственно в очаге болезни, не насыщая лекарством весь организм, что открывает путь к созданию новых методов лечения.