Наночастицы тиокетала: новая система пероральной доставки для лечения воспалительных заболеваний кишечника

Исследователи из Технологического института Джорджии и Университета Эмори разработали новый метод доставки коротких цепочек генетического материала (РНК) в организм для улучшения лечения воспалительных заболеваний кишечника (ВЗК). Основной проблемой была целевая доставка этих молекул в клетки живого организма.

В статье, опубликованной 10 октября в онлайн-версии журнала Nature Materials, описано, как короткие цепи РНК были инкапсулированы в специально разработанные тиокетальные наночастицы и перорально доставлены непосредственно в воспалённые участки кишечника животных. Исследование финансировалось NSF и NIH.

Принцип работы наночастиц

Наночастицы стабильны в кислой и щелочной среде и высвобождают фрагменты РНК только в присутствии реактивных форм кислорода (ROS), которые в избытке вырабатываются в воспалённых тканях ЖКТ у пациентов с ВЗК. Это позволяет защитить малые интерферирующие РНК (siRNA) от агрессивной среды ЖКТ и доставить их точно в цель, минимизируя системные побочные эффекты.

Экспериментальная часть

Для экспериментов использовалась модель язвенного колита у мышей. Учёные перорально вводили наночастицы, загруженные siRNA, которая подавляет провоспалительный цитокин фактор некроза опухоли-альфа (TNF-α).

• Наночастицы достигали толстой кишки, где в избытке производились ROS.
• В результате доставки siRNA уровень выработки TNF-α в целевой области снижался.
• Образцы тканей из обработанных участков демонстрировали целостный эпителий, чёткую структуру крипт и снижение воспаления, что указывало на защитный эффект против язвенного колита.

Характеристики и перспективы

Наночастицы были созданы из нового полимера поли-(1,4-фениленацетондиметилентиокетал) (PPADT) и имели диаметр около 600 нанометров, что оптимально для пероральной доставки.

Текущая работа сосредоточена на увеличении скорости деградации наночастиц и повышении их реактивности с ROS. Также запланировано исследование биораспределения частиц в организме. Предварительные данные показали, что профиль клеточной токсичности тиокетальных наночастиц сравним с наночастицами из одобренного FDA материала поли(молочной-со-гликолевой кислоты) (PLGA).

В будущем эта платформа может стать важным инструментом для лечения различных заболеваний ЖКТ, связанных с воспалением, включая желудочно-кишечные раки, ВЗК и вирусные инфекции.