Новая система наноторпед на основе бычьего сывороточного альбумина и магнетита для доставки лекарств

Согласно исследованию, опубликованному в Chemical Engineering Journal, команда из Хэфэйских институтов физических наук (HFIPS) Китайской академии наук разработала безопасную и эффективную наноторпеду для доставки химиотерапевтических препаратов.

«Эта наноторпеда объединяет преимущества двух важных систем доставки лекарств: неорганических наноносителей и белковых носителей», — заявил профессор Ван Цзюньфэн, руководивший командой.

Безопасная и эффективная система доставки лекарств — одно из самых перспективных средств для терапии опухолей и снижения токсических побочных эффектов.

Липосомальная доставка химиотерапевтических препаратов применяется в клинике в последние годы. Однако плохая стабильность липосомальных химических веществ приводит к утечке лекарства в кровотоке. Две системы доставки — неорганические наноносители и белковая система — по-прежнему имеют свои ограничения, в частности, биологическую токсичность неорганических наночастиц и низкую эффективность загрузки лекарства белковыми носителями. Поэтому объединение преимуществ неорганических наночастиц и белковых носителей является выполнимой стратегией для оптимизации системы доставки.

Вдохновлённые природной биоминерализацией, исследователи использовали биомиметический синтез с применением биомакромолекулярных шаблонов (таких как белки) для создания органическо-неорганических композитов с высокой биосовместимостью и стабильностью.

В этом исследовании, основываясь на предыдущих работах, учёные разработали наноторпеду из бычьего сывороточного альбумина (BSA) и магнетита простым способом, объединив преимущества двух вышеупомянутых систем доставки.

Наноторпеда состоит из магнетита и молекул доксорубицина (Dox), инкапсулированных в самоорганизующуюся наноклетку из шести субъединиц BSA. Это эффективно решило проблему утечки гидрофобных молекул лекарства и продлило их период полураспада в кровотоке.

Эксперименты in vitro и in vivo показали преимущества этой наноторпеды в биобезопасности, стабильности, внутриклеточном транспорте и ингибировании опухоли, демонстрируя большие перспективы для доставки лекарств в области наномедицины.

Кроме того, команда предложила сложную структуру этой наноторпеды на основе данных просвечивающей электронной микроскопии (TEM), молекулярно-динамического моделирования и вычислительного моделирования.

Результаты объясняют взаимосвязь структуры и активности наноторпеды как лекарственного носителя, расширяя исследовательскую базу для разработки носителей лекарств.