Биоинженеры используют наночастицы для разработки лекарств с адресной доставкой

Биоинженер Франк Алексис (Frank Alexis) из Clemson University разрабатывает новые методы создания лекарственных препаратов с адресной доставкой, обладающих меньшим количеством побочных эффектов.

В настоящее время довольно распространено мнение, что если человека не убивает болезнь, то его убивает лечение. Речь идет о длинном списке побочных эффектов и предупреждений. Ученые считают, что только 1 из 100000 молекул введенного внутривенно лекарственного препарата достигает своей цели в организме.

Большая проблема в повышении эффективности лекарств - это улучшение способности препаратов направляться туда, где они необходимы, и защита их от разрушения во время циркуляции с кровью по организму. Решение, каким образом можно увеличить адресность лекарств и уменьшить их выведение из организма, может быть найдено, если поместить лекарство в «конверт», то есть упаковать препарат во что-то, что может защитить его от разрушения до тех пор, пока оно не поступит в нужное место.

«Конверты», которые использует Алексис – наночастицы. Вспомните M&M и представьте твердую внешнюю оболочку и шоколад внутри в качестве лекарства. Цель та же, что и для M&M – растаять в нужном месте.

Нанотехнологии работают на молекулярном уровне. Она оперирует материалами такого масштаба, что результаты можно увидеть только в электронные и атомно-силовые микроскопы. Наноинженеры используют преимущества природных сил – положительные и отрицательные электрические заряды, притяжение и отталкивание, структуру поверхности. Цель наноинженеров – получить материалы методом самосборки.

«Вы будете удивлены, насколько мы копируем природу, - говорит Алексис. «Это обещает огромное количество нововведений во многих областях – биологии, медицине, компьютерной технике, физике и др.».

«Наночастицы можно модифицировать различными способами, - говорит Алексис. Их можно покрыть такими оболочками, которые сделают их прочными и долго не разрушаемыми. Их можно сделать такими, что они будут подходить как ключ к замку к определенным клеткам, тканям или органам».

Если речь идет о пероральных препаратах, то их нужно сделать такими, чтобы они оказывали действие до того, как их разрушит организм. Метаболизм больного работает очень хорошо, убирая лекарство из циркулирующей крови.

Первым «метаболическим рубежом» является печень, которая разрушает лекарство сразу после всасывания в кишечнике. В результате для достижения терапевтического эффекта врачи должны назначать более высокие дозы пероральных препаратов. Отрицательные реакции от более высоких доз или неудобства длительного приема препарата приводят к тому, что многие больные преждевременно прекращают лечение.

Наночастицы можно сконструировать таким образом, что они смогут защитить лекарства от разрушения в печени. Их можно сделать и недоступными для действия иммунитета. Многослойные или многооболочечные наночастицы могут преодолеть защитные барьеры организма, дав возможность лекарствам действовать более длительно и достигать нужного места в организме.

Дендримеры – это наночастицы, которые могут стать средством целевой доставки лекарств. К ним может быть прикреплено определенное количество различных видов молекул. Одна группа молекул может бороться с заболеванием, другая поможет отследить лекарство в организме, третья группа явится химическим триггером, высвобождающим препарат по команде извне. Еще одна группа может посылать сигналы о результатах лечения.

«Нанонаука быстро движется вперед в лабораториях всего мира», - говорит Алексис. Функции наночастиц становятся все более и более сложными, и следующий шаг в исследованиях – развитие технологий, позволяющих перейти от лабораторных исследований к производству фармацевтических препаратов. Лекарства с адресной доставкой, более эффективные, безопасные и удобные для применения, уже не за горами».

Некоторые нанопрепараты уже одобрены для лечения заболеваний, особенно рака. Алексис и другие биоинженеры прокладывают путь в новую эру медицины.

Bioengineer Uses Nanoparticles To Target Drugs

Источник: www.lana.alpe.ru