Специалисты Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого (СПбПУ), работая в составе научного коллектива, разработали метод, который позволяет значительно повысить эффективность адресной доставки противоопухолевых препаратов непосредственно в раковые клетки. Исследователи обнаружили, что покрытие наночастиц лекарства уникальной смесью веществ, составляющих около трети головного мозга, обеспечивает целенаправленное высвобождение активного компонента прямо в опухоли, минимизируя при этом воздействие на здоровые ткани. Подробности исследования опубликованы в научном журнале Journal of Controlled Release.
Известно, что химиотерапия часто сопровождается неприятными побочными эффектами, такими как потеря волос, тошнота и общая усталость. Это происходит потому, что используемые токсичные соединения не избирательны и, циркулируя по кровеносной системе, поражают не только злокачественные образования, но и здоровые клетки организма. Именно эту проблему стремились решить ученые из Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого (СПбПУ).
Сергей Шипиловских, ведущий научный сотрудник и доцент Высшей школы биомедицинских систем и технологий СПбПУ, подчеркнул, что неспецифическое распределение препаратов значительно уменьшает общую эффективность терапии, поскольку лишь небольшая доля активного вещества достигает опухоли. Он пояснил, что для целенаправленной доставки лекарств в область новообразования перспективно применение наноносителей – микроскопических `контейнеров`, способных защищать действующее вещество от внешних воздействий и управляемо высвобождать его.
Исследователи СПбПУ совместно с коллегами из Университета ИТМО обнаружили, что нанесение на поверхность наночастиц специальной смеси биологических компонентов уменьшает их распознавание здоровыми клетками, позволяя более точно нацелить доставку активного вещества исключительно на раковые клетки. Предполагается, что к таким `контейнерам` можно прикреплять специфические маркеры, узнаваемые только злокачественными клетками.
Сергей Шипиловских сообщил, что по данным их исследований, до 80% активного вещества высвобождается из наноконтейнера (основанного на диоксиде кремния и покрытого лецитиновой липидной оболочкой) непосредственно внутри раковых клеток. Важно отметить, что процесс высвобождения пролонгирован: препарат не действует моментально, а накапливается в опухолевой области, обеспечивая длительный терапевтический эффект.
Для создания оболочки наноконтейнеров ученые применили лецитин – комплекс природных жиров, жирных кислот и других соединений. Поскольку лецитин составляет значительную часть (около 30%) человеческого головного мозга, его использование гарантирует биосовместимость препарата, исключая отторжение или нежелательную иммунную реакцию организма, как отметил исследователь.
Ученый также подчеркнул дополнительное преимущество данной технологии: «Применение активного вещества в форме наночастиц, а не в свободном состоянии, значительно улучшает условия хранения. Наноконтейнер надежно защищает лекарство от негативного воздействия атмосферного кислорода, света и других факторов, способных вызвать его деградацию».
По мнению исследователей, накопление наночастиц в опухолевой ткани объясняется как уникальными свойствами липидной оболочки, так и более высокой метаболической активностью раковых клеток по сравнению со здоровыми. В дальнейших планах ученых – глубокое изучение детального механизма поглощения покрытых лецитином наночастиц клетками, а также создание универсальной системы для эффективной доставки противоопухолевых препаратов к различным видам раковых клеток.
Данное исследование проведено в рамках государственной федеральной программы `Приоритет-2030`, направленной на поддержку развития ведущих российских университетов.
