Новый метод позволяет увидеть наноразмерные молекулы лекарств в клетках

Исследователи из Технологического университета Чалмерса и партнеры по проекту Chemical Imaging Infrastructure разработали метод, позволяющий увидеть на наноуровне, где в клетках оказывается лекарственный препарат и какое его количество необходимо для оптимального лечения. Техника открывает возможности для разработки новых фармацевтических средств и персонализированных методов лечения ранее неизлечимых заболеваний.

"Нам не нужно ничего добавлять, чтобы воздействовать на клетку, мы можем достичь уникальной точности на наноуровне. Это невозможно с помощью сопоставимых методов, используемых в настоящее время", — говорит Пер Мальмберг, руководитель инфраструктуры и старший научный сотрудник кафедры химии и химической инженерии Технологического университета Чалмерса.

Новый метод, описанный в недавно опубликованном техническом документе, основан на использовании передовых технологий и знаний для анализа и количественного определения биологических лекарств, таких как пептиды и олигонуклеотиды, в человеческих клетках с высокой надежностью.

Метод основан на приборе NanoSIMS (наномасштабная масс-спектрометрия вторичных ионов), разработанном компанией CAMECA. Он может измерять и визуализировать молекулы с высоким разрешением на наноуровне и доступен в химической инфраструктуре визуализации с 2015 года.

"По сравнению с аналогичными методами, методология NanoSIMS дает гораздо более быстрые и точные ответы. С нашей техникой проект по разработке лекарств может получить ответ примерно через четыре недели, и есть хорошие возможности для дальнейшего сокращения этого времени", — отмечает Пер Мальмберг.

Значение для неудовлетворенных медицинских потребностей

Пока исследователи работали с культивируемыми клетками, но технику также можно использовать для изучения тканей. В долгосрочной перспективе ее можно применять для исследования того, что происходит в отдельных клетках органа, на который должно действовать лекарство. Это может стать ключом к более глубокому пониманию, например, нейродегенеративных заболеваний, таких как БАС или болезнь Паркинсона, и рака.

"Я невероятно рад, что нам удалось визуализировать лекарственные препараты в клетках. С лекарством может произойти много всего, как только оно попадет в клетку. Теперь, когда мы впервые можем проводить наблюдения на этом уровне, мы можем получить критически важную информацию, которая поможет нам разрабатывать лекарства от заболеваний, ранее не поддававшихся лечению", — говорит Майкл Курчи, ассоциированный главный научный сотрудник AstraZeneca.

Ключевая роль сотрудничества

Исследователи из Технологического университета Чалмерса и Гётеборгского университета отвечали за разработку в сотрудничестве с AstraZeneca, AstraZeneca's BioVentureHub и компанией CAMECA. Объединение коллективных знаний и опыта партнеров по инфраструктуре в области подготовки и измерения образцов позволило достичь результатов, которые были бы невозможны без такого сотрудничества.