Американские биотехнологи разработали наночастицы на базе золота и древообразных органических молекул, которые способны избирательным образом проникать в ткани легких млекопитающих и точечно доставлять в них молекулы различных лекарств. Эти частицы можно использовать для лечения пневмонии и подавления воспалений, пишут исследователи в статье, опубликованной в журнале Nature Nanotechnology.
"Разработанные нами частицы на базе золота и молекул-дендримеров способны очень быстро и точечно доставлять молекулы лекарств в ткани легких. Наблюдения при помощи компьютерного томографа показывают, что большинство этих частиц успевает проникнуть из кровотока в легкие всего за несколько минут после их введения в вены подопытных животных", — пишут исследователи.
Наночастицы были разработаны группой американских биотехнологов под руководством директора Института протеогеномных исследований в системной медицине (США) Яна Шнитцера. Они представляют собой микроскопические структуры диаметром в два десятка нанометров, покрытые прослойкой из так называемых дендримеров, сильно разветвленных органических молекул, а также специальных антител, соединяющихся с молекулами белка APP2.
Этот пептид вырабатывается в больших количествах в клетках легких и присутствует на поверхности кавеол, небольших выростов клеточной мембраны, которые участвуют в захвате молекул из кровотока. Исследователи предположили, что этой особенностью клеток органов дыхания можно воспользоваться, чтобы доставлять наночастицы в кавеолы и заставлять легкие максимально активно поглощать данные структуры и делать это быстрее, чем клетки сосудов и печени, очищающие кровоток от подобных структур.
Так, ученые подготовили несколько вариантов наночастиц, встроили в них радиоактивные и флуоресцентные метки и проследили за их распространением по организму подопытных крыс при помощи компьютерного томографа. Эти опыты помогли ученым подобрать такие размеры наночастиц из золота и структуру дендримеров, которые позволяют доставить более 50% этих нанокапсул в клетки легких всего через десять минут после инъекции в кровоток.
По словам исследователей, созданные ими наночастицы на один-два порядка превосходят уже существующие структуры, которые биологи и медики ранее пытались использовать для доставки лекарств в клетки легких и других органов. Как надеются ученые, последующее использование созданных наночастиц для лечения воспалений легких и легочных инфекций позволит в несколько раз снизить дозу препаратов и сделает лечение более безопасным для организма.
О медицинских наночастицах
За последние десятилетия биотехнологи и химики разработали десятки типов наночастиц, которые в теории можно использовать для адресной доставки лекарств в пораженные органы и ткани тела пациентов. Они эффективно справляются с этой задачей при опытах на культурах клеток, однако их КПД при попадании в организм подопытных или пациентов резко падает в результате того, что большинство таких наноструктур отфильтровывается из кровотока печенью. Это ограничивает их применение в медицинской практике.
