Наночастицы с сахарным покрытием нацеливаются на макрофаги и обращают вспять легочный фиброз
Ученые из Университета Иллинойса в Чикаго разработали метод лечения легочного фиброза с помощью наночастиц, покрытых маннозой — типом сахара. Эти частицы воздействуют на популяцию легочных клеток, макрофагов, которые способствуют рубцеванию легочной ткани. Этот целенаправленный метод дает надежду на предотвращение тяжелого заболевания, ведущего к опасным для жизни осложнениям, таким как одышка.
Лечение пока не готово для клинических испытаний, но его успех в релевантных животных моделях является многообещающим признаком. Существующие методы лечения фиброза очень ограничены и неточны.
Основной причиной легочного фиброза является активация вредных иммунных клеток, вызывающих чрезмерное воспаление.
«Целевое лечение, которое воздействует на первопричину вредного воспаления и работает на животной модели, — это захватывающе», — отметила Абхалаксми Сингх.
Лечение основано на связывании покрытых сахаром наночастиц с подмножеством макрофагов, имеющих рецептор CD206 для маннозы. Этот рецептор гиперэкспрессирован у пациентов с легочным фиброзом.
Ученые обнаружили, что макрофаги, вызывающие фиброз, имеют очень высокий уровень маннозы. При фиброзе они проходят переход, высвобождая цитокины и способствуя рубцеванию. Исследователи охарактеризовали поверхность этих макрофагов и рецептор CD206, создав наноноситель для их таргетирования.
Когда наночастица связывается с рецептором клетки, она доставляет нуклеотид — фрагмент малой интерферирующей РНК (siRNA), нацеленной на трансформирующий фактор роста бета (TGFB). Эта сигнальная цепь известна своей вовлеченностью в легочный фиброз. Попав в клетку, нуклеотид блокирует способность макрофага производить избыточное количество белков, таких как коллаген, участвующих в образовании рубцов.
«Подход с покрытием наночастицы сахаром для связывания с маннозным рецептором — это интригующий и точный способ обеспечить целевое действие siRNA на эту субпопуляцию клеток», — сказал Асрар Малик.
Команда уже начала тестировать лечение на образцах человеческой легочной ткани.
Наночастица, используемая в экспериментах, создана на основе белка альбумина. Эта платформа изучается как инструмент для доставки терапевтических средств при различных состояниях.
Команда Малика первой обнаружила, что альбуминовые наночастицы можно использовать для подавления воспаления прецизионным способом. Их первоначальное открытие было описано в статье в Nature Nanotechnology в 2014 году. Изобретатели основали стартап Nano Biotherapeutics, поддерживаемый грантом NIH Phase II Small Business Technology Transfer.
Новое исследование описано в статье «Nanoparticle Targeting of de novo Pro-fibrotic Macrophages Mitigates Lung Fibrosis», опубликованной в Proceedings of the National Academy of Sciences.