Наночастицы замаскировали от иммунной системы
Чтобы проявить максимальную эффективность, препараты должны попасть непосредственно внутрь опухоли или пораженных болезнью клеток. Несмотря на успехи в разработке наночастиц-носителей, способных доставлять препараты к месту назначения, все они на пути к цели сталкиваются с серьезным препятствием – иммунной системой пациента. Основным врагом наночастиц-носителей являются макрофаги – иммунные клетки, одной из основных функций которых является поглощение и уничтожение попадающих в организм посторонних объектов посредством механизма, известного как фагоцитоз.
Исследователи университета Пенсильвании, работающие под руководством Денниса Дишера (Dennis Discher), предложили новый способ производства переносящих терапевтические агенты наночастиц, замаскированный под собственные клетки организма. C помощью компьютерного моделирования они разработали и синтезировали небольшой, состоящий из 21 аминокислоты, фрагмент мембранного белка CD47, который взаимодействует с рецепторами CD172a на мембранах макрофагов, как сигнал «свой» в ответ на запрос системы контроля при авиаперелетах.
После этого авторы провели эксперимент на мышах, которым одновременного ввели по одинаковой дозе двух модификаций коммерчески доступных полистироловых нанобусин. Одна из модификаций была покрыта синтезированным олигопептидом и помечена флуоресцентным красителем. Нанобусины второй модификации были помечены только флуоресцентным красителем, отличающимся от использованного при изготовлении первой модификации.
Анализ, проведенный через 30 минут после введения, показал, что кровь животных содержала в четыре раза больше нанобусин первого типа, чем второго. Это свидетельствует о том, что синтезированный авторами пептид действительно предотвращает поглощение наночастиц макрофагами.
Посредством связывания с рецептором макрофага (серого цвета) синтетический пептид (желтого цвета) предотвращает нейтрализацию терапевтических наночастиц иммунной системой.
Дальнейшие эксперименты на мышах с опухолями показали, что меченые пептидом и флуоресцентным красителем нанобусины накапливаются в опухолях. Такое избирательное накопление обусловлено тем, что наночастицы выходят через крупные поры стенок пронизывающих опухоль кровеносных сосудов и застревают в бесструктурной опухолевой ткани.
При введении животной модели нанобусин, нагруженных молекулами противоопухолевого препарата паклитакселя, наблюдалось уменьшение размеров злокачественных опухолей, не уступающее результатам применения стандартного носителя паклитакселя – хемофора. При этом у животных не наблюдалось побочных эффектов, оказываемых неупакованным хемофором.
Разработчики «стелс-покрытия» надеются, что эффективность этой системы удастся еще больше повысить за счет использования специальным образом смоделированных наночастиц.
Статья Rodriguez P.L. et al. Minimal "Self" peptides that inhibit phagocytic clearance and enhance delivery of nanoparticles опубликована в журнале Science.
Евгения Рябцева
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
01.03.2013