Наночастица на основе цитрусового флавоноида открывает путь к лечению воспалений

Ученые из Университета Алабамы создали биоинженерную молекулу, которая использует природное соединение для прицельного лечения воспалений.

Нарянгенин — флавоноид, содержащийся в цитрусовых, — давно известен своими противовоспалительными и антиоксидантными свойствами. Однако организм плохо усваивает это соединение из пищи или существующих добавок. Нарянгенин начинает разрушаться в кислой среде желудка, а небольшое оставшееся количество с трудом проходит через кишечную стенку в кровоток. Команде из UA удалось решить эту проблему.

Исследование, опубликованное в Science Advances, использует запатентованный метод заключения лекарства в биоразлагаемую полимерную оболочку, разработанную в Лаборатории исследований и инженерии лекарств для передовой медицины UA. Внешняя сторона этой оболочки украшена дополнительными молекулами нарингенина, которые действуют как лиганды и связываются со специализированными рецепторами на поверхности клеток кишечника.

Ученые обнаружили, что нарингенин эффективно связывается с определенным типом рецепторов. Эти рецепторы становятся воротами, которые пропускают лекарство внутрь, а не блокируют его.

«Впервые одна молекула используется как для наведения, так и для лечения, — сказала доктор Минакши Арора, доцент UA и руководитель проекта. — Наши двухфункциональные наночастицы не только эффективнее доставляют препарат, но и восстанавливают иммунный баланс и уменьшают повреждение тканей».

Многообещающие результаты на модели повреждения почек

Используя модель мышей с острым повреждением почек, вызванным цисплатином (распространенным химиотерапевтическим препаратом), исследователи показали, что их двухфункциональные наночастицы:

• Уменьшили повреждение и воспаление почек.
• Снизили уровень ключевых маркеров воспаления.
• Восстановили функцию иммунных клеток и обратили иммунное истощение.
• Достигли терапевтического эффекта при вдвое меньшей дозе по сравнению с обычными формами.

Результаты показывают, что лечение не только борется с воспалением, но и активно способствует заживлению как почек, так и печени. Для онкологических пациентов это может означать меньше побочных эффектов, сокращение времени восстановления между курсами терапии и возможность приема добавки дома.

Почти все компоненты двухфункциональной наночастицы на основе нарингенина уже используются в медицине, что упрощает регуляторный путь к клинике. Команда уже работает над тестированием частицы против других заболеваний, включая рак.

«Одно из преимуществ этой системы — ее высокая настраиваемость, — сказал доцент, молекулярный фармаколог команды доктор Рагху Ганугула. — Мы можем корректировать ее, меняя концентрацию препарата и взаимодействия лиганд-рецептор».

Выводы исследования имеют значение для широкого спектра воспалительных состояний, включая аутоиммунные заболевания, сепсис, артрит и болезни печени.

«В конечном счете, это исследование представляет собой убедительное доказательство концепции для нового класса систем пероральной доставки лекарств, которые могут привести к более эффективному лечению воспалительных заболеваний с использованием меньших доз», — заключила Арора.

Почему важна дозировка

Абиодун Вахаб, аспирант третьего года, отвечала за работу с животными моделями в исследовании. Ее опыт в ветеринарной медицине дал ей как навыки, так и сильную мотивацию для поиска более безопасного дозирования.

«Когда я была студенткой на практике в ветеринарной клинике, я часто лечила паразитарные инфекции», — рассказала она.

Лекарство, часто используемое для лечения паразитов, было очень эффективным, но могло быть опасным при неправильной дозе.

«Поэтому я пришла сюда с убеждением, что нужно быть осторожным с дозой и частотой приема, — сказала Вахаб. — Изучение этой инновационной системы, позволяющей снизить концентрацию препарата и его токсичность, было для меня действительно важным».