Наночастицы-«матрёшки» могут улучшить доставку лекарств
Новая технология, находящаяся на ранних стадиях разработки, может значительно повысить эффективность и снизить побочные эффекты лекарств и вакцин.
Исследование опубликовано в журнале Nature Chemistry.
Лекарства и вакцины можно доставлять в организм с помощью крошечных упаковок — наночастиц. Обычно они имеют простую сферическую структуру. Однако считается, что более сложные архитектуры могут обеспечить более совершенные свойства, повышая эффективность и продолжительность действия терапевтических средств.
Чтобы решить эту задачу, исследователи из Имперского колледжа Лондона разработали технологию, позволяющую создавать на наноуровне отсеки внутри отсеков. Это позволяет контролировать время высвобождения препарата для максимального эффекта в нужном месте. Такое целевое высвобождение может повысить эффективность и снизить потенциальные побочные эффекты.
Ведущий исследователь доктор Юваль Элани: «Подобно матрёшкам, наша технология позволяет формировать структуры "частица в частице", контролируя все их параметры, включая инкапсулированное лекарство или вакцину. Это достижение обладает значительным потенциалом для революции как в терапии (например, химиотерапии), так и в вакцинах».
Вдохновение структурой живых клеток
Исследователи вдохновлялись структурной сложностью живых клеток. Доктор Элани: «Так же, как сложность строения животных клеток позволяет им выполнять сложные функции, компартментализированные наночастицы можно настроить для проявления более продвинутых свойств».
Спроектированные наночастицы способны к многостадийному высвобождению, что позволяет доставить один или два отдельных препарата и высвободить их несколькими дискретными порциями после одного введения. Это может заменить необходимость в двух или трёх отдельных вакцинациях с интервалом в несколько дней.
Они также могут одновременно высвобождать два разных препарата, что может быть критически важно для комбинированной терапии или адъювантных вакцинных систем, где одна молекула стимулирует иммунный ответ, а другая действует как терапевтический агент.
Кроме того, наночастицы можно сконструировать так, чтобы они создавали новые лекарства внутри себя, активируясь при встрече со специфическими стимулами, например, определённым заболеванием. Этот подход может повысить терапевтический потенциал препарата и снизить побочные эффекты.
Первоначальные результаты, демонстрирующие осуществимость технологии, обнадёживают, однако исследователи подчёркивают, что она находится на стадии доказательства концепции и ещё не тестировалась на организме. Необходимы дальнейшие исследования и разработки, включая тестирование системы с реальными лекарствами и вакцинами на животных моделях.
Первый автор работы доктор Колин Пилкингтон: «Существует много шума вокруг решений для доставки лекарств на основе липидных наночастиц. Мы надеемся, что эта работа вдохновит других на рассмотрение более структурно разнообразных архитектур наночастиц».