Наноразмерные троянские кони лечат воспаление
Наночастицы-"троянские кони", созданные из собственных иммунных клеток пациента, успешно справились с лечением воспаления, преодолев сложные защитные механизмы организма. Это может привести к более широкому применению метода для лечения заболеваний, характеризующихся воспалением, таких как рак и сердечно-сосудистые болезни.
Международная группа под руководством исследователей из Houston Methodist Research Institute описала создание наночастиц под названием лейкосомы и оценила их способность лечить локализованное воспаление в выпуске журнала Nature Materials от 23 мая.
Предыдущие подходы к лечению воспалительных заболеваний были неудачными, потому что гиперактивная иммунная система распознает простые наночастицы как чужеродные агенты и выводит их из организма, не позволяя достичь цели.
«Лучший подход к созданию эффективных платформ для доставки лекарств — искать вдохновение для их дизайна в составе иммунных клеток нашего тела», — сказал Эннио Ташиотти, доктор философии, старший автор статьи. «Иммунные клетки, такие как лейкоциты, свободно циркулируют в кровеносных сосудах, распознают воспаление и накапливаются в воспаленных тканях. Они делают это, используя специальные рецепторы и лиганды на своей поверхности. Мы очистили лейкоциты от пациента, затем интегрировали их специальные лиганды и рецепторы в поверхность лейкосом. Используя собственные материалы организма, мы построили систему доставки лекарств, замаскированную под собственную защитную систему организма — отсюда и "троянский конь"».
В своей нормальной форме острое воспаление — необходимая и полезная часть защиты организма от инфекции. Однако при определенных условиях воспаление может превратиться из друга в опасного врага, повреждая или уничтожая здоровые клетки. Это происходит при аутоиммунных заболеваниях, таких как ревматоидный артрит, волчанка и воспалительные заболевания кишечника, или при таких болезнях, как Альцгеймер, рак, сердечно-сосудистые заболевания и диабет 2 типа.
Лейкосомы способны нацеливаться на воспаленные ткани, потому что сохраняют те же поверхностные свойства мембран иммунных клеток, из которых они сделаны. Чтобы оценить эффективность лейкосом в качестве носителей лекарств, Ташиотти и его коллеги создали везикулы из мышиных лейкоцитов и наполнили их дексаметазоном (DXM), противовоспалительным агентом.
«Мы использовали "персонализированные" лейкосомы, нагруженные DXM, для лечения воспаления у мышей», — сказал Ташиотти. «После введения лейкосом мы наблюдали их прикрепление к поверхности кровеносных сосудов, окружающих воспаленную ткань, и они избирательно доставляли DXM к пораженным клеткам».
У обработанных мышей наблюдались явные признаки улучшения, включая разрешение воспаления, значительное уменьшение толщины ткани и обратное развитие иммунного ответа, обычно наблюдаемого при воспалении.
Успех первоначальных испытаний лейкосом обнадеживает, сказал Ташиотти, и предполагает, что мембраны, очищенные от любых других типов клеток, также могут быть использованы в качестве биомиметических наноносителей для лечения других заболеваний.
«Комбинируя клеточную биологию с нанотехнологиями, мы можем создавать ценные медицинские инструменты, которые работают в рамках законов природы, а не вопреки им», — сказал он.