Исследователи из Университета штата Вашингтон разработали новый способ доставки лекарств в клетки на наноразмерном уровне, не вызывая токсических эффектов, которые вызывали другие подобные методы.

На фото: Схематическое изображение движения подобной цветку частицы, поскольку она пробивается через клеточную ловушку, чтобы доставить терапевтические гены. Фото: WSU

Работа может когда-нибудь привести к более эффективным методам лечения и диагностики рака и других заболеваний.

Во главе с Юэ Линь, профессором Школы механики и материаловедения WSU, и Чуньлоном Ченом, старшим научным сотрудником Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории (PNNL) Департамента энергетики, исследовательская группа разработала биологически вдохновленные материалы на наноразмерной основе, которые были способны эффективно доставлять моделировать терапевтические гены в опухолевые клетки. Они опубликовали свои результаты в журнале Small .

Исследователи работают над созданием наноматериалов, которые могут эффективно переносить терапевтические гены непосредственно в клетки для лечения таких заболеваний, как рак. Ключевыми проблемами для доставки генов с использованием наноматериалов являются их низкая эффективность доставки лекарств и потенциальная токсичность.

«При разработке нанотехнологий в медицинских целях первое, что нужно учитывать, – это токсичность. Это первая забота врачей», – сказал Лин.

Цветоподобная частица, разработанная командой WSU и PNNL, имеет размер около 150 нанометров или примерно в тысячу раз меньше ширины листа бумаги. Это сделано из листов пептоидов, которые подобны естественным пептидам, которые составляют белки. Пептоиды являются хорошей частицей для доставки лекарств, потому что их довольно легко синтезировать и, поскольку они похожи на природные биологические материалы, хорошо работают в биологических системах.

Исследователи добавили флуоресцентные зонды в свои пептоидные наноцветы, чтобы они могли отслеживать их, пробираясь сквозь клетки, и добавили элемент фтор, который помог наноцветам легче выходить из хитрых клеточных ловушек, которые часто затрудняют доставку лекарств.

Подобные цветку частицы, заполненные терапевтическими генами, смогли плавно выйти из предсказанной клеточной ловушки, проникнуть в сердце клетки и выпустить там свое лекарство.

«Наноцветы успешно и быстро избежали (клеточная ловушка) и показали минимальную цитотоксичность», – сказал Лин.

После первоначального тестирования с модельными молекулами лекарств, исследователи надеются провести дальнейшие исследования с использованием настоящих лекарств.

«Это открывает для нас новый способ разработки нанокарго, которые могут эффективно доставлять молекулы лекарственного вещества в клетку и открывают новые возможности для целенаправленной генной терапии», – сказал он.

Команда WSU и PNNL подала заявку на патент для новой технологии, и они ищут промышленных партнеров для дальнейшего развития.

По материалам сайта phys.org