Наночастицы для лечения аневризм аорты: новый подход к регенерации сосудов

Аневризма аорты — это выпячивание стенки самой крупной артерии, несущей кровь от сердца. Курение, гипертония, диабет или травмы повышают риск её развития, особенно у курящих белых мужчин старше 65 лет.

«Эластичные волокна в стенках сосудов, подобно резиновым лентам, позволяют им растягиваться и возвращаться в форму, — объясняет профессор Ананд Рамамурти. — Эти волокна формируются в основном до и сразу после рождения, после чего практически не регенерируют. Их повреждение ведёт к ослаблению ткани и росту аневризмы, которая через 7–10 лет может разорваться».

Разрыв аневризмы в 90% случаев смертелен. До этого момента лечения нет — пациентов лишь регулярно обследуют. Когда риск разрыва становится высоким, остаётся только рискованная для пожилых людей операция.

Команда Рамамурти разрабатывает малоинвазивный метод регенерации эластичных волокон с помощью полимерных или биологических наночастиц (нанокапсул), доставляющих регенеративные препараты. Это может позволить лечить аневризму на ранней стадии, замедляя или останавливая её рост.

Новое в исследовании

В работе, опубликованной в Journal of Biomedical Materials Research Part A, учёные исследовали, как наночастицы проникают через стенку сосуда к повреждённой ткани.

Сосуды изнутри выстланы эндотелиальными клетками. При воспалении из-за болезни между клетками образуются «щели», через которые проходят лейкоциты — и, потенциально, наночастицы.

Ключевые результаты:

• Форма имеет значение: Частицы в форме стержней с высоким соотношением сторон (длинные и тонкие) эффективнее захватывались больными эндотелиальными клетками и почти не взаимодействовали со здоровыми.
• Механизм проникновения: Частицы попадали в ткань в основном через щели между клетками (экстравазация), а не через сами клетки (транслокация).
• Эффективность доставки: Чем частицы были длиннее и тоньше, тем меньше они задерживались в слое эндотелиальных клеток, эффективнее достигая целевой ткани.

Следующие шаги и цели

Полученные данные будут использованы для совершенствования активного таргетирования — метода, при котором на поверхность наночастиц добавляют пептиды, «узнающие» белки, специфичные для ткани аневризмы. Это позволит частицам прилипать только к повреждённому участку.

Конечная цель — создать нехирургическую терапию, способную:

1. Замедлить рост аневризмы (например, увеличив период до разрыва с 7 до 15 лет).
2. Добиться регресса (уменьшения) аневризмы.

«Регресс роста — это предпочтительный долгосрочный результат, — говорит Рамамурти. — До него ещё далеко, но наши открытия в дизайне наночастиц приближают нас к этой реальности».