Наночастицы могут помочь в лечении аллергии на инсулин
До 3% людей с диабетом имеют аллергическую реакцию на инсулин. Команда из Forschungszentrum Jülich изучила метод доставки действующего вещества в организм в «замаскированной» форме — в виде наночастиц.
Инсулин высвобождается в целевом органе только при отклонении pH от слабощелочной среды крови. Эта молекулярная транспортная система также может служить платформой для точной доставки других лекарств.
Принцип работы
Идея заключалась в том, чтобы «спрятать» инсулин от иммунной системы. Для этого использовали синтетический полимер, который связывается с инсулином.
Комплексы инсулина и молекул полимера объединяются в наночастицы размером около 40 нанометров и могут транспортироваться по кровеносным сосудам. В слабощелочной среде крови (pH ~7,4) компоненты остаются прочно связанными. В тканях pH меняется, что приводит к разделению инсулина и полимера.
Структура наночастиц
Полимер состоит из двух частей:
- Гидрофильные сегменты из полиэтиленгликоля — обеспечивают растворимость и стабильность в крови.
- Заряженные сегменты с положительным зарядом — связываются с отрицательно заряженным инсулином (при pH крови) за счёт электростатического взаимодействия.
Исследования с помощью малоуглового рассеяния нейтронов показали, что:
- Гидрофильные части полимера образуют внешнюю оболочку частиц.
- Заряженные цепи располагаются внутри, прилегая к инсулину.
- Внутри частицы плотно упакованы три молекулы инсулина (в отличие от обычных препаратов, где он часто находится в форме гексамеров). Это потенциально может ускорить действие гормона.
Перспективы
Пока работа системы показана только in vitro. Исследования на образцах крови и тканей ещё впереди.
Учёные считают, что такие комплексы могут стать фармацевтической платформой не только для инсулина, но и для других веществ. Уже успешно протестировано включение и высвобождение красителя, используемого в диагностике и терапии рака.
В будущем система может применяться для доставки плохо растворимых в воде препаратов, например, противоопухолевых средств. Поскольку pH в опухолях отличается, это позволит доставлять лекарства целенаправленно в раковые клетки.