9 августа 2020, воскресенье, 20:34
VK.comFacebookTwitterTelegramInstagramYouTubeЯндекс.ДзенОдноклассники

НОВОСТИ

СТАТЬИ

PRO SCIENCE

МЕДЛЕННОЕ ЧТЕНИЕ

ЛЕКЦИИ

АВТОРЫ

Обманув иммунную систему, можно продлить работу терапевтических наночастиц

Эритроциты
Эритроциты
Annie Cavanagh/Wellcome Images

Ученые Московского физико-технического института совместно с коллегами из Института биоорганической химии им. М. М. Шемякина и Ю. А. Овчинникова РАН и Института общей физики им. А. М. Прохорова РАН разработали технологию, которая позволяет значительно увеличить время циркуляции в крови практически любых биомедицинских наноматериалов, повышая их терапевтическую эффективность. Работа опубликована в журнале Nature Biomedical Engineering.

Широкому применению терапевтических наночастиц препятствует эффективная работа иммунной системы человека. За длительный период эволюции организм научился очень хорошо бороться с чужеродными наноматериалами — будь то вирусы или частицы дыма. Поэтому при введении в кровоток разумных доз большинства искусственно созданных наночастиц клетки иммунной системы поглощают их за считаные минуты или даже десятки секунд.

Ученые под руководством заведующего лабораторией нанобиотехнологий МФТИ Максима Никитина предложили новаторскую технологию, которая позволяет существенно продлить время циркуляции и увеличить терапевтическую активность различных наноагентов. Они воспользовались тем, что иммунная система непрерывно выводит из кровотока отработавшие свой срок «состарившиеся» эритроциты — у человека около 1 % эритроцитов в день.

«Мы предположили, что если заставить организм немного усилить данный естественный процесс, то иммунная система может "увлечься" удалением эритроцитов и будет уделять меньше внимания терапевтическим наночастицам. Более того, мы хотели обхитрить иммунную систему максимально мягко, в идеале — средствами самого организма, а не искусственно синтезированными веществами», — говорит Максим Никитин.

Для этого ученые ввели мышам антитела, которые специфично связываются с эритроцитами. Небольшая доза антител (1,25 мг/кг) позволила достичь продления циркуляции наночастиц в кровотоке в десятки раз. При этом антитела вызывали лишь легкую анемию — падение гематокрита (количества эритроцитов в крови) на 5 %.

Исследователи показали, что данный подход, названный цитоблокадой мононуклеарной фагоцитарной системы, универсален с точки зрения наночастиц. Он продлевает циркуляцию и маленьких квантовых точек размеров 8 нанометров, и 100-нанометровых частиц, и больших микронных частиц, и даже наиболее продвинутых наноагентов, допущенных к введению человеку стелс-липосом (агентов с полимерным покрытием, маскирующим их от иммунной системы). В то же время цитоблокада не снижает способность организма бороться с подпадающими в кровоток бактериями (которые тоже являются микрочастицами), причем как в условиях малой дозы бактерий, так и в условиях сепсиса.

Учеными была продемонстрирована эффективность метода для онкотерапии. Цитоблокада значительно (до 23 раз) улучшила магнитно-опосредованную доставку наночастиц в опухоль. Данный способ использует магнитное поле для дополнительного фокусирования и удержания магнитных лекарственных агентов в опухоли, тем самым снижая системную токсичность. Кроме того, разработанный метод позволил провести эффективную терапию меланомы с помощью липосом, нагруженных магнетитом и доксорубицином, которые без введения антиэритроцитных антител были совершенно неработоспособны. Улучшение магнитной доставки было продемонстрировано для пяти видов опухолей различной природы: от меланомы до рака молочной железы. 

Авторы отмечают, что повышение эффективности частиц в организме четко коррелировало с продлением их циркуляции в кровотоке. Такую корреляцию удалось подтвердить благодаря собственной уникальной разработке ученых, а именно — высокочувствительного метода регистрации магнитных частиц MPQ (magnetic particle quantification). Он позволяет без забора крови регистрировать кинетику выведения частиц из кровотока.

«Безусловно, сочетанное действие существующих или новых противоэритроцитных антител с противоопухолевыми и иными препаратами должно пройти тщательную проверку клиническими испытаниями. Однако мы крайне оптимистично смотрим на данную технологию и ее применение для лечения тяжелых заболеваний, где требуется направленная доставка лекарств, включая рак. Теперь, когда этап публикации этого сложного семилетнего исследования завершен, мы просто обязаны приложить все возможные усилия для трансляции данной технологии в мировую клиническую практику. Поэтому, в частности, мы очень ищем активных коллег, желающих присоединиться к нашей команде, а также коллабораторов», — говорит Максим Никитин.

Обсудите в соцсетях

«Ангара» Африка Византия Вселенная Гренландия ДНК Иерусалим КГИ Луна МГУ Марс Монголия НАСА РБК РВК РГГУ РадиоАстрон Роскосмос Роспатент Росприроднадзор Русал СМИ Сингапур Солнце Титан Юпитер акустика антибиотики античность антропогенез археология архитектура астероиды астрофизика бактерии бедность библиотеки биоинформатика биомедицина биомеханика бионика биоразнообразие биотехнологии блогосфера вакцинация викинги вирусы воспитание вулканология гаджеты генетика география геология геофизика геохимия гравитация грибы дельфины демография демократия дети динозавры животные здоровье землетрясение змеи зоопарк зрение изобретения иммунология импорт инновации интернет инфекции ислам исламизм исследования история карикатура картография католицизм кельты кибернетика киты климатология клонирование комары комета кометы компаративистика космос культура культурология лазер лексика лженаука лингвистика льготы мамонты математика материаловедение медицина металлургия метеориты микробиология микроорганизмы мифология млекопитающие мозг моллюски музеи насекомые наука нацпроекты неандертальцы нейробиология неолит обезьяны общество онкология открытия палеолит палеонтология память папирусы паразиты перевод питание планетология погода политика право приматы природа психиатрия психоанализ психология психофизиология птицы путешествие пчелы ракета растения религиоведение рептилии робототехника рыбы сердце смертность собаки сон социология спутники старение старообрядцы стартапы статистика такси технологии тигры топливо торнадо транспорт ураган урбанистика фармакология физика физиология фольклор химия христианство цифровизация школа экзопланеты экология электрохимия эпидемии эпидемиология этология язык Александр Беглов Алексей Ананьев Дмитрий Козак Древний Египет Западная Африка Латинская Америка НПО «Энергомаш» Нобелевская премия РКК «Энергия» Российская империя Сергиев Посад альтернативная энергетика аутизм биология бозон Хиггса вымирающие виды глобальное потепление грипп защита растений инвазивные виды информационные технологии искусственный интеллект история искусства история цивилизаций исчезающие языки квантовая физика квантовые технологии климатические изменения компьютерная безопасность компьютерные технологии космический мусор криминалистика культурная антропология междисциплинарные исследования местное самоуправление мобильные приложения научный юмор облачные технологии обучение одаренные дети педагогика персональные данные подготовка космонавтов преподавание истории продолжительность жизни происхождение человека русский язык сланцевая революция физическая антропология финансовый рынок черные дыры эволюция эволюция звезд эмбриональное развитие этнические конфликты ядерная физика Вольное историческое общество жизнь вне Земли естественные и точные науки НПО им.Лавочкина Центр им.Хруничева История человека. История институтов дело Baring Vostok Протон-М 3D Apple Big data Dragon Facebook Google GPS IBM MERS PayPal PRO SCIENCE видео ProScience Театр SpaceX Tesla Motors Wi-Fi

Редакция

Электронная почта: polit@polit.ru
Телефон: +7 929 588 33 89
Яндекс.Метрика Top.Mail.Ru
Свидетельство о регистрации средства массовой информации
Эл. № 77-8425 от 1 декабря 2003 года. Выдано министерством
Российской Федерации по делам печати, телерадиовещания и
средств массовой информации. Выходит с 21 февраля 1998 года.
При любом использовании материалов веб-сайта ссылка на Полит.ру обязательна.
При перепечатке в Интернете обязательна гиперссылка polit.ru.
Все права защищены и охраняются законом.
© Полит.ру, 1998–2020.