Новые наночастицы ждут сигнала, чтобы высвободить лекарства и атаковать инфекцию

Исследование Университета штата Вашингтон (WSU) демонстрирует, что наночастицы, чувствительные к стимулам, могут целенаправленно доставлять препараты к очагам инфекции, одновременно предотвращая распространение бактерий и уменьшая вызываемое ими воспаление. Эти микроскопические частицы загружены антибиотиком и противовоспалительным агентом, которые высвобождаются при контакте частиц с инфекцией в организме.

Исследователи из лаборатории доцента фармацевтических наук Чжэньцзя Вана ищут новый способ борьбы с сепсисом — системной воспалительной реакцией, способной вызвать отказ органов.

«Это исследование не только доказывает работоспособность новой системы доставки лекарств, но и может изменить текущий ландшафт в наномедицине, сместив фокус на биологически-ориентированный дизайн нанотерапевтиков. Это имеет потенциал для улучшения терапии многих других инфекционных заболеваний», — сказал Ван.

В исследовании, опубликованном в последнем выпуске журнала Advanced Materials, учёные WSU из Колледжа фармации и фармацевтических наук создали новые наночастицы и покрыли их молекулами, которые, как было обнаружено, выделяют кровеносные сосуды в ответ на инфекции. Это покрытие делает наночастицы чувствительными к характерной кислотности очагов инфекции, а присутствующие там бактериальные ферменты действуют как триггер для высвобождения лекарств.

Антибиотики и противовоспалительные средства уже используются для смягчения начала сепсиса, но с традиционным применением этих терапий есть проблемы:

• Они быстро метаболизируются, поэтому их эффект непродолжителен.
• Часть препарата выводится из организма, так и не достигну target="blank"инфицированной ткани.
• У них низкая биодоступность, то есть скорость всасывания препаратов из места инъекции в инфицированные ткани мала.
• Они токсичны, поэтому повторное дозирование само по себе наносит ущерб органам.

«Это исследование позволит химикам и инженерам-материаловедам разрабатывать новые лекарственные формы для лечения многих бактериальных инфекций, таких как туберкулёз», — сказал Кан Ян Чжан, ведущий автор статьи и научный сотрудник постдокторантуры в лаборатории Вана.

Использование нанотехнологий в медицинской практике растёт, но впервые наноноситель был создан для доставки не одного, а двух препаратов, причём таким образом, что он «ждёт» встречи с инфицированными тканями, чтобы высвободить груз. Этот тройной удар в значительной степени позволяет избежать упомянутых проблем с общим введением антибиотиков и противовоспалительных средств, поскольку предотвращает высвобождение лекарств до контакта с инфекцией. Кроме того, наноноситель специфически нацелен на очаги инфекции, поэтому требуется меньше лекарства, а ущерб для здоровых тканей минимален.