Ученые разработают более реалистичную модель всасывания лекарств и наночастиц

Исследователи из Ноттингема создают более реалистичную модель всасывания лекарств, которая может стать надежной альтернативой тестированию на животных.

Исследование под руководством доктора Мартина Гарнетта из Школы фармации Ноттингемского университета направлено на создание улучшенной клеточной модели для определения того, насколько легко лекарства и наночастицы проникают в организм через кишечник. Новая модель будет полезна в фармацевтической и токсикологической отраслях.

Трехлетний проект получил финансирование в размере £152 780 от Dr Hadwen Trust — благотворительной организации, финансирующей разработку методов, заменяющих использование животных в биомедицинских исследованиях.

Цель исследования

В проекте также участвуют доктор Сноу Стольник и доктор Франко Фальконе из Школы фармации, а также профессор Боб Стивенс из Школы науки и технологий Ноттингемского университета Трента.

Существующие клеточные модели для изучения всасывания лекарств в кишечнике основаны на важном слое клеток — эпителии, который является одним из основных барьеров для усвоения препаратов. В этих стандартных исследованиях клетки выращивают на пористой искусственной мембране (субстрате), что позволяет измерять прохождение молекул через клеточный слой.

Доктор Гарнетт пояснил: "Эта работа основана на предыдущих исследованиях, финансируемых Dr Hadwen Trust, где мы изучали компонент под названием 'базальная мембрана'. Она присутствует в нормальном кишечнике, но отсутствует в стандартной клеточной модели. Мы показали, что базальная мембрана важна как для нормального роста эпителиальных клеток, так и в качестве барьера для проникновения некоторых молекул и наночастиц. В новой работе мы расширим эти выводы, чтобы создать более реалистичную модель".

Усовершенствования модели

В новом исследовании важной частью будет демонстрация и подтверждение полезного влияния базальной мембраны на модель.

Было обнаружено, что в старой модели субстрат, на котором выращивают клеточный слой, препятствует движению некоторых более крупных молекул и частиц. Поэтому его заменят на инновационную основу из сплетенных нановолокон, созданную профессором Бобом Стивенсом.

В организме слизь, вырабатываемая некоторыми клетками эпителия, может влиять на скорость проникновения лекарств в кишечник. Также существуют M-клетки, которые, как было обнаружено, помогают транспортировать некоторые наночастицы. Оба этих типа клеток будут включены в новую модель для повышения ее точности.

Ожидается, что новая модель станет комплексным и точным инструментом для изучения всасывания всех лекарств и наночастиц. Это может сократить необходимость в исследованиях на животных как в фармацевтической промышленности, так и в токсикологических исследованиях наночастиц.