Наночастицы белок–полимер могут нести больше лекарства и обладают повышенной стабильностью
Ученые из Сианьского университета Цзяотун-Ливерпуль (XJTLU) и Нанкинского университета (Китай) разработали новую систему доставки лекарств, которая может улучшить методы лечения рака и других заболеваний.
Их исследование, опубликованное в журнале ACS Applied Materials & Interfaces, описывает новый тип наночастиц, созданных путем объединения широко используемого медицинского полимера с естественным белком крови. Эти частицы могут нести значительно большее количество лекарственных средств и оставаться стабильными гораздо дольше, чем современные наносистемы.
В течение многих лет биоразлагаемые пластики, такие как PLGA, использовались для создания наночастиц, которые медленно высвобождают лекарство в организме. Эти системы доставки особенно полезны для таких заболеваний, как рак, которые часто требуют стабильных, контролируемых доз лекарства.
Однако многие современные наночастицы со временем имеют тенденцию слипаться и обычно несут лишь небольшое количество препарата. Это ограничивает их эффективность и может увеличить риск побочных эффектов, вызванных материалами-носителями.
«Нам удалось решить две большие проблемы одновременно», — говорит доктор Ган Руан, ведущий автор исследования.
Новые частицы создаются путем смешивания медицинского пластика PLGA с альбумином — белком, содержащимся в крови. Альбумин уже играет роль в переносе веществ по организму и используется в некоторых современных противораковых препаратах. При смешивании с PLGA в лаборатории они естественным образом образуют крошечные, стабильные частицы, которые значительно превосходят системы на основе только альбумина или только PLGA.
«Одно из самых захватывающих свойств — эти частицы могут содержать до 40% по весу химиотерапевтического препарата доксорубицина», — отмечает доктор Цзысин Сюй, соавтор исследования.
Это значительное улучшение по сравнению с некоторыми существующими методами лечения, такими как Doxil, который содержит около 11% лекарства. Перенос большего количества препарата с меньшим количеством материала-носителя может помочь снизить побочные эффекты для пациентов.
Команда исследовала два способа загрузки лекарства в частицы: добавление препарата во время формирования частиц и его проникновение в уже сформированные частицы. Сочетание двух методов дало лучшие результаты, чем использование каждого по отдельности.
Тесты на клеточных культурах и животных показали, что новые частицы эффективно доставляют лекарства, нанося меньший ущерб здоровым тканям.
Еще одно важное преимущество — долгосрочная стабильность: частицы оставались стабильными более шести месяцев, что значительно дольше, чем у большинства существующих аналогов. Предварительные исследования масштабирования производства показывают, что эти наночастицы можно производить в больших масштабах без потери качества.
Исследователи планируют продолжить изучение того, как эти наночастицы можно адаптировать для переноса других типов лекарств, потенциально создав более универсальную и надежную платформу для лечения рака и других хронических заболеваний.