Наночастицы доставляют противовоспалительные препараты точно в цель

Исследователи из Университета Иллинойса в Чикаго разработали систему для точной доставки противовоспалительных препаратов к вышедшим из-под контроля иммунным клеткам, не затрагивая их "нормально ведущих себя" собратьев. Результаты опубликованы 23 февраля в Nature Nanotechnology.

Система использует наночастицы из крошечных фрагментов белка, предназначенные для связывания с уникальными рецепторами, которые есть только на нейтрофилах — типе иммунных клеток, участвующих в патологических острых и хронических воспалительных реакциях.

При нормальном иммунном ответе нейтрофилы, циркулирующие в крови, реагируют на сигналы поврежденных сосудов, накапливаются в месте травмы и поглощают бактерии или остатки поврежденной ткани. При хроническом воспалении нейтрофилы могут скапливаться на месте повреждения, прилипая к стенкам сосудов и друг к другу, и способствовать повреждению тканей.

Адгезия нейтрофилов к стенкам сосудов — ключевой фактор при остром повреждении легких, которое может нарушить газообмен и привести к тяжелым проблемам с дыханием. Без лечения смертность от этого заболевания в отделениях интенсивной терапии достигает 50%.

Используемые для лечения воспалений кортикостероиды и нестероидные противовоспалительные препараты — это "грубые инструменты, влияющие на весь организм и имеющие серьезные побочные эффекты", отмечает ведущий автор работы Асрар Б. Малик.

Нейтрофилы, прилипшие к сосудам или сгруппированные в кластеры, имеют на поверхности уникальные рецепторы, которых нет у циркулирующих клеток. Малик и его коллеги создали наночастицу, которая этим пользуется, поместив в нее противовоспалительный препарат. Наночастицы связываются с рецепторами, и нейтрофилы поглощают их. Внутри клетки препарат "расстегивает" нейтрофил, позволяя ему вернуться в кровоток.

"Наночастица очень похожа на троянского коня, — сказал Малик. — Она связывается с рецептором, который есть только на активированных, "липких" нейтрофилах, и клетка автоматически поглощает все, что к нему привязано. Поскольку у циркулирующих нейтрофилов этих рецепторов нет, система невероятно точна и нацелена только на те иммунные клетки, которые активно способствуют воспалительному заболеванию".

Малик вместе с коллегами использовал интравитальную микроскопию, чтобы в реальном времени наблюдать за наночастицами у мышей с индуцированным сосудистым воспалением. Меченные флуоресцентным красителем наночастицы связывались с нейтрофилами, сгруппированными на внутренних стенках капилляров, и проникали в них, но не взаимодействовали со свободно циркулирующими клетками. Когда к наночастицам присоединили препарат пицеатаннол, мешающий клеточной адгезии, кластеры нейтрофилов, поглотившие частицы, отсоединялись друг от друга и от стенки сосуда. Клетки были нейтрализованы и больше не могли способствовать воспалению.

Полученные данные, по словам Малика, "показывают, что наночастицы можно использовать для высокоточной доставки препаратов к активированным иммунным клеткам, и их можно разработать для лечения широкого спектра воспалительных заболеваний".