Нанозолотые стержни — новый подход к лечению хронической боли

Учёные из Института комплексных клеточно-материальных наук (iCeMS) Университета Киото разработали новую методику, использующую крошечные золотые стержни для нацеливания на болевые рецепторы.

Золотые наностержни имеют размеры от 1 до 100 нанометров в ширину и длину. Для сравнения, ширина человеческого волоса составляет 100 000 нанометров. Команда покрыла наностержни особым типом белка — липопротеином, который транспортирует жиры в организме. Это позволило наностержням эффективно связываться с мембранами нервных клеток, несущих болевой рецептор TRPV1 (transient receptor potential vanilloid type 1).

Затем на наностержни, связанные с рецепторами, воздействовали ближним инфракрасным светом. Наностержни нагревались, активируя рецепторы TRPV1 и вызывая приток ионов кальция через мембрану. Известно, что продолжительная активация TRPV1 впоследствии приводит к их десенсибилизации, что приносит облегчение боли. Важно, что нагрев золотых наностержней позволил безопасно активировать только сами болевые рецепторы, не затрагивая окружающую мембрану.

Предыдущие исследования показали, что магнитные наночастицы также способны активировать рецепторы TRPV1 под действием магнитного поля. Однако для работы этого метода целевые клетки требуют генетической модификации. Использование наностержней, покрытых липопротеином, не требует генетической модификации клеток-мишеней. Кроме того, было обнаружено, что наностержни имеют как минимум в 1000 раз большую эффективность, чем магнитные наночастицы, в генерации тепла и активации рецепторов TRPV1.

«Золотые наностержни могут сохраняться в организме в течение длительного времени, — говорит главный исследователь проекта Тацуя Мураками. — Локальная инъекция наших наностержней может обеспечить повторяющееся и лечение по требованию для людей, страдающих от хронической боли, поскольку предварительная генная инженерия целевых клеток не требуется».

Исследование было опубликовано в журнале Angewandte Chemie International Edition 6 августа 2015 года.