Наночастицы, которые выглядят и действуют как клетки

Ученые из Methodist Hospital Research Institute разработали метод маскировки наночастиц мембранами белых кровяных клеток (лейкоцитов), чтобы предотвратить их распознавание и уничтожение иммунной системой до доставки лекарственного груза. Новая система получила название "LeukoLike Vectors" (LLV). Результаты опубликованы в январе в журнале Nature Nanotechnology.

Цель и принцип работы

Целью было создание частиц, "замаскированных" в организме и ускользающих от иммунного надзора. Это достигнуто путем переноса липидов и белков с мембран самих иммунных клеток на поверхность наночастиц. Теперь организм распознает эти частицы как свои собственные и не удаляет их.

Преодоление барьера

Системно введенные наночастицы обычно захватываются и удаляются из организма в течение нескольких минут. Мембранное покрытие позволяет им оставаться нетронутыми в течение часов. Стратегия маскировки предотвращает связывание опсонинов — сигнальных белков, активирующих иммунный ответ.

Создание LLV

Исследователи взяли метаболически активные лейкоциты и разработали процедуру отделения мембран от внутреннего содержимого клеток. Покрывая наночастицы интактными мембранами с их нативной композицией липидов и белков, они создали первые лекарственные наночастицы, которые выглядят и действуют как клетки. LLV наполовину искусственные (синтетическое кремниевое ядро) и наполовину созданы человеком (клеточная мембрана).

Тестирование и перспективы

Тесты с LLV, покрытыми человеческими мембранами, показали, что человеческие макрофаги оставляют их нетронутыми, что подтверждает принцип самораспознавания. LLV покрыты белками, помогающими достичь специфических целей — от воспаленных тканей до раковых клеток. Со временем липиды и белки мембраны отделяются, а наночастицы естественно деградируют после высвобождения груза.

Мембрана обеспечивает контролируемое высвобождение лекарства в целевой ткани, а не препятствует ему. В будущем для создания персонализированных LLV могут использоваться собственные лейкоциты пациента. Также ведутся работы по оптимизации системы для максимально эффективного использования материала и исследуется возможность создания полностью синтетических мембран.