Новая наноплатформа эффективно доставляет белковые препараты

Исследователи из Brigham and Women's Hospital (BWH) разработали и протестировали новую наночастичную платформу, эффективно доставляющую клинически важные белки in vivo. Ключевое преимущество платформы, названной термоспонж-наночастицей (TNP), — отсутствие необходимости в агрессивных растворителях, которые могут повреждать молекулы препаратов.

Исследование опубликовано 21 октября в Nano Letters.

Проблема и решение

Основная проблема применения нанотехнологий к белковым терапевтикам — сохранение биологической активности белков, которую инактивируют органические растворители, используемые при создании наночастиц. Платформа термоспонж позволяет загружать белки без растворителей.

Конструкция наночастиц

TNP состоят из биосовместимых и биодеградируемых полимеров:

• Ядро: сферическое, из поли(D,L-лактида), с положительным или отрицательным зарядом для доставки белков с противоположным зарядом.
• Оболочка ("термоспонж"): из полиаксомера, способная расширяться или сжиматься при изменении температуры, что позволяет загружать белки без растворителя.

Результаты тестирования

На TNP успешно загрузили различные белки: положительно заряженные интерлейкин-10 (IL-10) и эритропоэтин, а также отрицательно заряженные инсулин и гормон роста человека.

• Белки демонстрировали сходные модели контролируемого высвобождения в течение четырёх дней после загрузки.
• Белки сохраняли свою биоактивность как в процессе загрузки, так и при высвобождении из TNP.
• В доклинических моделях загрузка IL-10 или инсулина на TNP привела к значительному увеличению системной экспозиции белков, снижению клиренса и увеличению периода полувыведения в кровотоке по сравнению с нативным белком без TNP.

Вывод

Методология TNP, основанная на температурных различиях, подходит для доставки широкого спектра терапевтических белков и может облегчить клинический перевод наночастиц для доставки биологических препаратов.