Сладкие наночастицы обманывают почки

За последнее десятилетие наномедицина внесла вклад в улучшение диагностики и лечения рака. Наночастицы в сотни раз меньше мельчайшей песчинки и поэтому могут легко перемещаться по кровотоку, чтобы достичь опухоли. Однако они всё ещё слишком велики, чтобы быть выведенными почками. Поскольку для лечения опухоли необходимы несколько доз наночастиц, со временем они могут накапливаться в почке и вызывать необратимое повреждение.

В исследовании, опубликованном в научном журнале Biomaterials, материаловеды из Университета Фрайбурга под руководством профессора Прасада Шастри представили природное решение этой проблемы: они создали наночастицы из углеводных полисахаридов, что привело к выведению частиц.

В природе такие вирусы, как вирус простого герпеса-1 и цитомегаловирус, способны проходить через почечный фильтрационный аппарат, несмотря на их большой размер по сравнению с наночастицами. Шастри и его команда установили, что оба вируса имеют на своей поверхности молекулы сахара. Вдохновлённые этим наблюдением, учёные создали наночастицы, содержащие полисахариды.

Эти углеводы часто встречаются в тканевой среде человека. Используя метод визуализации в реальном времени, разработанный в их лаборатории, команда исследовала судьбу этих наночастиц на мышиной модели. Они наблюдали, что обогащённые полисахаридами наночастицы легко проходят через почку и выводятся с мочой в течение нескольких часов после внутривенного введения. Решающим фактором для исследователей было то, что наночастицы продолжали действовать как задумано и всё ещё могли нацеливаться на опухоли.

"Способность сочетать накопление в опухоли и почечный клиренс в одной и той же наночастице представляет собой переломный момент в обеспечении безопасного введения наномедицинских препаратов", — говорит Шастри.

"Наш вдохновлённый природой подход позволил нам обмануть почечную среду, чтобы пропустить наночастицы", — добавляет соавтор исследования доктор Мелика Сарем.