Разработан биоинспирированный нанометод доставки лекарств

Исследователи из Университета штата Вашингтон (WSU) разработали новый способ доставки лекарств и терапевтических агентов в клетки на наноуровне, не вызывая токсических эффектов, которые мешали предыдущим подобным попыткам.

Эта работа может в будущем привести к созданию более эффективных методов терапии и диагностики рака и других заболеваний.

Под руководством профессора Школы машиностроения и материаловедения WSU Юэхэ Линя и старшего научного сотрудника Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории (PNNL) Министерства энергетики США Чуньлуна Чэня команда создала биоинспирированные наноматериалы, способные эффективно доставлять модельные терапевтические гены в опухолевые клетки. Результаты опубликованы в журнале Small.

Ключевая проблема и решение

Основными проблемами доставки генов с помощью наноматериалов являются низкая эффективность и потенциальная токсичность.

«Разрабатывая нанотехнологии для медицинских целей, в первую очередь нужно думать о токсичности — это главная забота врачей», — отметил Юэхэ Линь.

Разработанная командой WSU и PNNL цветкоподобная частица имеет размер около 150 нанометров (в ~1000 раз меньше ширины листа бумаги). Она состоит из листов пептоидов — синтетических аналогов природных пептидов, из которых состоят белки. Пептоиды хорошо подходят для доставки лекарств, так как их относительно легко синтезировать, и они биосовместимы.

Конструкция и испытания

Исследователи добавили в свои «наноподобные цветки» флуоресцентные метки для отслеживания внутри клеток, а также элемент фтор, который помог частицам легче избегать ловушек внутри клеток, часто препятствующих доставке препаратов.

Частицы, загруженные модельными терапевтическими генами, успешно избежали клеточной ловушки, проникли в ядро клетки и высвободили «препарат» там.

«Наноподобные цветки успешно и быстро избежали (клеточной ловушки) и показали минимальную цитотоксичность», — сообщил Линь.

После первоначальных испытаний с модельными молекулами команда планирует дальнейшие исследования с реальными лекарствами.

«Это открывает новый путь для разработки наногрузов, которые могут эффективно доставлять молекулы лекарств в клетку, и предлагает новые возможности для целевой генной терапии», — заключил он.

Команда WSU и PNNL уже подала заявку на патент для этой технологии и ищет промышленных партнеров для дальнейшей разработки.