Наночастица-"умная бомба" для доставки лекарств в раковые клетки

Исследователи из Университета Северной Каролины успешно модифицировали обычный растительный вирус для доставки лекарств только к определённым клеткам внутри человеческого организма, не затрагивая окружающие ткани. Эти крошечные "умные бомбы" — каждая в тысячи раз меньше ширины человеческого волоса — могут привести к созданию более эффективной химиотерапии с сильно уменьшенными или даже полностью устранёнными побочными эффектами.

В проекте, использующем особые свойства довольно распространённого и нетоксичного растительного вируса как средства доставки лекарств к целевым клеткам, сотрудничали профессор химии Стефан Францен и профессор патологии и генетики растений Стивен Ломмел.

По словам учёных, вирус привлекателен как своей способностью выживать вне растения-хозяина, так и встроенным "грузовым отсеком" размером 17 нанометров, который можно использовать для прямой доставки химиотерапевтических препаратов в опухолевые клетки. Исследователи направляют вирус, прикрепляя к его поверхности небольшие белки — сигнальные пептиды, которые заставляют вирус "искать" определённые клетки, например, раковые. Эти же пептиды служат "паролем", позволяющим вирусу проникнуть в раковую клетку, где он высвобождает свой груз.

"Мы пробовали ряд различных наночастиц в качестве векторов для нацеливания на клетки. Растительный вирус превосходит их по стабильности, простоте производства, способности нацеливаться на клетки и нести терапевтический груз", — говорит Францен.

Ключ к удержанию груза внутри вируса — кальций. Когда вирус находится в кровотоке, кальция также много. Однако внутри отдельных клеток уровень кальция намного ниже, что позволяет вирусу открыться и доставить противораковые препараты только к целевым клеткам.

"Другой фактор, делающий вирус уникальным, — прочность его оболочки. Когда вирус находится в закрытом состоянии, ничего не просачивается изнутри, а когда он открывается, это происходит медленно. Это означает, что у вируса есть время проникнуть в ядро клетки до высвобождения груза, что увеличивает эффективность лекарства", — добавляет Ломмел.

Исследователи полагают, что их метод позволит уменьшить побочные эффекты обычной химиотерапии, одновременно максимизируя эффективность лечения.