Направленная доставка лекарств в мозг с помощью «липких» наночастиц

Исследователи из Йельского университета обнаружили, что, изменяя поверхностные свойства наночастиц, несущих лекарство, можно направлять их к определённым клеткам в мозге.

Сделав наночастицы биоадгезивными, или «липкими», учёные ответили на давний вопрос: как заставить частицы, попавшие в мозг, взаимодействовать с раковыми клетками? Результаты опубликованы 19 мая в Nature Communications.

«До сих пор исследования фокусировались на том, можно ли загрузить в наночастицы лекарства и доставить их в мозг вообще, не задумываясь особо о том, к каким клеткам они попадут», — сказал старший автор В. Марк Солтцман. «Это первое исследование сродства частиц к разным клеткам».

Доставка лекарств наночастицами к специфическим областям тела — перспективный метод борьбы с раком и другими болезнями, минимизирующий побочные эффекты токсичных препаратов. Однако лечение опухолей мозга особенно сложно, отчасти из-за гематоэнцефалического барьера.

В последние годы учёные научились преодолевать этот барьер с помощью полимерного покрытия, придающего частицам «стелс-свойства» и позволяющего им скрываться от иммунной системы. Но эти же свойства мешают клеткам распознавать частицы.

«Они просто находятся в пространстве между клетками и не делают того, что должны», — пояснил соавтор Эрик Сон.

Исследователи из Йеля выяснили, что это можно исправить, изменив химию поверхности наночастиц. В экспериментах на двух группах крыс — со здоровым мозгом и с опухолями мозга — поверхностная химия частиц значительно влияла на их поглощение клетками мозга.

Частицы одной группы покрыли полимерами, богатыми альдегидами, которые химически связываются с аминами — соединениями, присутствующими в большинстве белков. Эти биоадгезивные частицы с наибольшей вероятностью поглощались клетками всех типов в мозге. Опухолевые клетки, в частности, захватывали их с особенно высокой скоростью.

Результаты показывают, что настройка химических свойств частиц позволяет контролировать распределение доставляемых ими лекарств. Учёты считают, что частицы можно адаптировать для конкретных терапий, чтобы повысить эффективность в целевых клетках и минимизировать токсичность для остальных.