Наночастицы и будущее медицины

Обзорная статья исследователей из Университетского колледжа Дублина (UCD), описывающая, как наночастицы собирают на себе "плащ" из молекул в организме человека, размещена на обложке журнала Nature Nanotechnology.

Эта концепция имеет глубокие последствия для наномедицины, включая улучшенную доставку лекарств, возможность более ранней диагностики заболеваний и безопасное регулирование нанотехнологий.

Наночастицы имеют размеры менее 100 нанометров. Они представляют научный интерес, потому что в этом масштабе материалы взаимодействуют с клетками и организмами совершенно новым способом, объясняет ведущий автор статьи профессор Кеннет Доусон, директор Центра нанобиовзаимодействий UCD.

"Это может быть хорошо — вы можете делать с наночастицами самые разные новые вещи. Вы можете преодолевать биологические барьеры, которые обычно не преодолеваете, и доставлять наночастицы в органы, которые обычно недоступны", — говорит он.

"Но по этой же причине мы также рассматриваем вопрос безопасности, потому что частицы могут накапливаться в высоких концентрациях в тканях, куда они обычно не попадают". Это понимание будет способствовать безопасному внедрению нанотехнологий, а также их эффективному применению в доставке лекарств и терапии.

Профессор Доусон и его коллеги из UCD получили важные данные о том, что происходит, когда "голая" наночастица попадает в новую среду — будь то живой организм или среда, такая как река. Они показали, что наночастицы притягивают или адсорбируют молекулы на своей поверхности, образуя "плащ", известный как корона. Именно эта корона из белков и липидов в конечном итоге взаимодействует с организмом, а не сам материал наночастицы.

"Наночастицы "одеваются" совершенно иначе, чем более крупные частицы или молекулы лекарств, что означает, что они могут приобретать почти весь спектр биологической активности, характерный для белков", — говорит профессор Доусон. "[И] всё, что адсорбируется на наночастице, становится её "адресной меткой", и это влияет на то, как наночастица будет функционировать в организме".

Есть также некоторые свидетельства того, что, перемещаясь по различным частям тела, наночастица может сохранять "память короны" о том, где она побывала, и это может влиять на распределение наночастиц в разных органах.

Профессор Доусон и его команда в UCD разрабатывают инструменты для анализа "лоскутного одеяла" из молекул, составляющих корону, в различных экспериментальных условиях.

"Мы прошли долгий путь с тех пор, как эти идеи казались незнакомыми большинству учёных в области нанотехнологий. Концепция теперь достигла зрелости: это общепринятая парадигма в научном сообществе. Теперь мы знаем, куда идём. Пришло время посмотреть, сможем ли мы преодолеть некоторые барьеры на пути к практическим достижениям".