ИСТОРИЯ МЕДИЦИНЫ

Разработана технология умной доставки антибиотиков прямо в легкие

Специалисты НИЯУ МИФИ и Института биоорганической химии (ИБХ) РАН разработали новую технологию адресной доставки лекарств прямо в легкие пациента, сообщили в пресс-службе Минобрнауки РФ. Исследователи предложили облекать препараты в микроскопические каркасы из металла и органических материалов.

"Важной проблемой современной медицины и фармакологии является разработка методов адресной доставки лекарств в больные органы. Один из таких методов предложили ученые НИЯУ МИФИ и ИБХ РАН. Исследователи предложили использовать для доставки антибиотика рифампицина особые наноматериалы - металло-органические каркасы (МОКС). Можно представить их как микроскопические "конструкторы" или "губки" с невероятно высокой пористостью", - отметили в пресс-службе.

Адресно, длительно и постепенно

МОКС имеют размеры чуть более 100 нанометров. Такой каркас, синтезированный химическим путем, состоит из ионов металлического хрома и молекул терефталевой кислоты, возможно его дополнение аминогруппой. Оба типа частиц испытаны на мышах, показали стабильность в крови и отличную антибактериальную активность против золотистого стафилококка. В многочисленные поры этих наногубок можно загрузить большое количество лекарства: доля антибиотика может превышать массу самой частицы-носителя приблизительно на 30%.

Наночастицы, нагруженные антибиотиком, вводятся в кровь. Их ключевое преимущество в том, что они избирательно накапливаются именно в легких. В эксперименте концентрация МОКСов в легочной ткани была примерно в 10 раз выше, чем в других органах.

"Капилляры легких - самые маленькие сосуды организма, около 6-8 микрометров в диаметре, они меньше эритроцитов, которые переносят кислород по организму. Для нацеливания на легкие обычно используются частицы около 1 000 нанометров, чтобы они задерживались в капиллярах. Но в одной из наших прошлых работ мы обнаружили, что похожие частицы МОКС, в составе которых было железо, а не хром, накапливаются в легких, причем за 1-2 цикла кровообращения, что очень быстро. Мы не ожидали этого: обычно частицы размером 100-200 нанометров в основном накапливаются в печени. Оказалось, что все частицы МОКС накапливаются в основном в легких, что, скорее всего, продиктовано их структурой и химией", - рассказала ТАСС в День российской науки член авторского коллектива, сотрудница лаборатории молекулярной иммунологии ИБХ РАН Ольга Грязнова.

Попав в цель, каркас начинает медленно и постепенно высвобождать лекарство, обеспечивая длительное лечебное воздействие прямо в очаге инфекции. "При попадании наночастиц в кровоток, иммунная система начинает атаковать их, поглощать и разрушать. МОКС на основе хрома - одни из самых стабильных, поэтому в кровотоке они не разрушаются. Разрушение частиц должно происходить уже после поглощения их иммунными клетками в кислых условиях лизосом", - отметила Грязнова.

Научный коллектив продолжает изучение механизмов попадания МОКС в легкие, их разрушения и вывода из организма. Исследование открывает путь к разработке новых, высокоэффективных форм антибактериальных препаратов, которые смогут спасать жизни пациентов с тяжелыми легочными инфекциями. В ближайшей перспективе рассматривается возможность использования МОКС также в онкологии, для борьбы с раком легких.

Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда. Результаты исследования опубликованы в международном научном журнале Biomedical Materials.

По материалам сайта ТАСС