Наночастицы продемонстрировали многообещающие перспективы в адресной доставке лекарств к клеткам, но исследователи из Университета Джорджии усовершенствовали процесс доставки лекарственных средств за счет использования наночастиц для доставки лекарств к заданным органеллам внутри клетки.
Путем целенаправленной доставки к митохондриям, которые часто называют «энергоблоком клетки», исследователи повысили эффективность терапии, основанной на целенаправленном воздействии на митохондрии, используемой для лечения рака, болезни Альцгеймера и ожирения при исследованиях, проведенных с искусственно выращиваемыми клетками.
„Митохондрия представляет собой сложную органеллу, до которой очень трудно добраться, но эти наночастицы разработаны таким образом, что они делают нужную работу в нужном месте“», — сказала ведущий автор Шанта Дхар, ассистент профессора химии в колледже искусств и наук Франклина из университета штата Джорджия.
Дхар и ее соавтор, аспирант Шон Маррак, использовали биораспадающийся одобренный министерством пищевой промышленности FDA полимер для изготовления своих наночастиц, а затем использовали частицы для внедрения в них и испытания лекарств, которыми лечат различные заболевания. Результаты их исследований были опубликованы на этой неделе в пилот-издании журнала „Proceedings of the National Academy of Sciences“.
Для проверки эффективности своей системы целенаправленной доставки препаратов против рака они внедрили препарат Лонидамин, который действует по принципу подавления выработки энергии в митохондриях, и, отдельно, — форму антиоксиданта витамина Е. Затем они обработали искусственного выращенные клетки рака и обнаружили, что система целенаправленного воздействия на митохондрии повысила эффективность препаратов более чем в 100 раз по сравнению с использованием одних только препаратов и в 5 раз по сравнению с системой целенаправленной доставки лекарственных препаратов с помощью наночастиц к мембране клеток.
Кроме того, соединение куркумин проявило себя многообещающе при в ингибировании группы амилоидных бляшек, которые являются признаком болезни Альцгеймера, но он быстро распадается в присутствии света и еще быстрее распадается в организме. В то же время, недрив куркумин в наночастицы для целенаправленной доставки лекарства к митохондриям, исследователи смогли восстановить способность клеток головного мозга в виде искусственно выращенной группы оставаться живыми, несмотря на присутствие соединения, которое стимулирует образование бляшек. Почти 100% клеток, обработанных с помощью наночастиц целенаправленной доставки препарата к митохондриям остались живыми в присутствии соединения, вызывающего образование бляшек, в отличие от 67% клеток, обработанных свободным куркумином и 70% клеток, обработанных наночастицами, которые доставляют препараты к мембране клетки.
Наконец, исследователи внедрили в наночастицы препарат против ожирения, 2,4-DNP, который действует по принципу снижения эффективности выработки энергии в митохондриях, и обнаружили, что препарат снизил выработку жира в культуре клеток, известных как преадипоциты, на 67% по сравнению с клетками, обработанными только самим препаратом и на 61% клетками, обработанными наночастицами, которые доставляют препарат к мембране клетки.
„Дисфункции митохондрий являются причиной многих недугов у людей“, — сказал Дхар, — „поэтому для данной системы доставки препаратов есть целый ряд возможных областей применения“.
...
