Надежная и безопасная доставка
Хронические заболевания зачастую требуют длительного приема препаратов. Для таких случаев исследователями из Северо-Восточного университета в Бостоне была разработана стойкая и управляемая система, способная в течение длительного времени после введения высвобождать лекарственный препарат.
Существующие нанодоставщики могут быть запрограммированы для миграции к месту назначения (в опухоль или очаг хронического воспаления). Это позволяет применять более высокие концентрации лекарственного препарата, не боясь системных побочных эффектов. Кроме того, они способны доставлять нерастворимые в воде лекарства и соединения, используемые для диагностических целей.
На практике этот метод доставки не лишен недостатков. Один из них – воспалительная реакция в месте введения. Во избежание воспаления некоторые исследователи предлагают вводить наночастицы частями несколькими инъекциями или с помощью внутривенной трансфузии.
Эван Скотт (Evan Scott) и его группа разработали наносистему, которую можно вводить посредством однократной инъекции и получить в итоге управляемое длительное высвобождение лекарственного препарата без риска локального воспаления.
Еще одна проблема современной наномедицины – применение полимерных матриц, которые остаются в организме после окончания лечения и вызывают хроническое воспаление. Чтобы решить эту проблему и избежать использования полимерной сети, Скотт и его группа разработали систему из нитевидных наночастиц (филомицелл) с препаратом, которые способны к самосборке. Нити организуются в сеть после введения и превращаются в гель.
Схематическое строение филомицелл. In vitro отдельные мицеллы высвобождаются под действием фотохимического окисления, in vivo – в присутствие активных форм кислорода. Источник: статья в Nature Communication.
Образованный сразу после введения гель постепенно высвобождает нанодоставщиков с лекарством в кровь. Процесс может продолжаться в течение нескольких месяцев. Нанодоставщики после выполнения своей функции возвращаются к месту введения и накапливаются в геле, который затем реорганизуется в наночастицы и выводится из организма. Таким образом, весь использованный материал не циркулирует в крови, не вызывает реакцию иммунной системы и не приводит к фиброзу.
Система может использоваться как для однократной доставки препарата, например, для вакцинации, так и для длительного лечения, например, химиотерапии или заместительной гормональной терапии.
Эффективность методики была испытана в исследованиях in vitro и in vivo на животных моделях. В последнем случае после однократной подкожной инъекции препарат в управляемом режиме доставлялся в лимфоузлы более чем месяц.
Следующий шаг авторов разработки – адаптация ее для лечения конкретных заболеваний. В частности, в настоящее время планируется детально изучить доставку препаратов для химиотерапии и вакцинации.
Химиотерапия обычно требует одновременного введения нескольких токсичных лекарств в течение длительного времени. Самосборная система нанодоставки могла бы доставить все эти препараты посредством одной инъекции и снизить интенсивность системных осложнений.
Вакцинацию с помощью нанодоставщиков можно сделать более «прицельной»: активировать определенные виды иммунных клеток в течение необходимого промежутка времени.
Статья N. B. Karabin et al. Sustained micellar delivery via inducible transitions in nanostructure morphology опубликована в журнале Nature Communication.
Аминат Аджиева, портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам Northwestern University: Using Injectable Self-Assembled Nanomaterials for Sustained Delivery of Drugs.