Воспаление необходимо для защитной реакции против патогенов и, следовательно, важно для выживания, но длительное воспаление может привести к таким заболеваниям, как атеросклероз и рак. Существует несколько методов лечения, но их действие зачастую не очень целенаправленное, требуются высокие дозы и часто возникают вредные побочные эффекты.
Команда из г. Университет Женевы (UNIGE) и Университет Людвига Максимилиана Мюнхен (LMU) удалось разработать полностью биоразлагаемую наночастицу, которая может сделать противовоспалительный препарат намного более эффективным и менее токсичным. Наночастица может доставлять лекарство непосредственно в макрофаги, обеспечивая его эффективность.
Благодаря методологии скрининга in vitro ученые в этом исследовании устранили необходимость испытаний на животных. Исследование потенциально может привести к созданию мощного и целенаправленного противовоспалительного лечения.
Новая молекула под названием некросульфонамид (NSA) ингибирует высвобождение нескольких важных провоспалительных медиаторов. Таким образом, это действует как многообещающий шаг к сокращению определенных виды воспаления. Однако, будучи чрезвычайно гидрофобным, он плохо перемещается по кровотоку и может воздействовать на многие типы клеток, вызывая потенциально токсические эффекты.
Габи Палмер, профессор кафедры медицины Женевского центра исследований воспалений медицинского факультета UNIGE, сказала: «Вот почему эта молекула пока недоступна в качестве лекарства. Использование наночастиц в качестве транспортного сосуда позволило бы обойти эти недостатки, доставляя лекарство непосредственно в макрофаги для борьбы с гиперактивацией воспаления в том месте, где оно начинается».
Основные критерии, используемые учеными при тестировании различных пористых наночастиц, включают снижение токсичности и требований к дозировке, а также способность высвобождать лекарство только после того, как наночастица проникла в ядро макрофагов.
Кэрол Буркен, профессор факультета естественных наук UNIGE, которая руководила этой работой в UNIGE, сказала: «Мы использовали технологию скрининга in vitro, которую разработали несколько лет назад на клетках человека и мыши. Это экономит время и значительно снижает необходимость использования моделей животных. Таким образом, на мышах будут протестированы только наиболее перспективные частицы, что является обязательным условием для клинических испытаний на людях».
Барт Боерсма, аспирант лаборатории Кэрол Буркен и первый автор этого исследования, сказал: «Были исследованы три очень разные наночастицы с высокой пористостью: наночастица на основе циклодекстрина, вещества, обычно используемого в косметике или промышленных продуктах питания, пористая наночастица фосфата магния и, наконец, пористая наночастица кремнезема. Первый был менее удовлетворительным с точки зрения поглощения клетками, а второй оказался контрпродуктивным: он запускал высвобождение провоспалительных медиаторов, стимулируя воспалительную реакцию, а не борясь с ней».
«Наночастицы пористого кремнезема, с другой стороны, отвечали всем критериям: они были полностью биоразлагаемы, имели правильный размер, чтобы их можно было проглотить. макрофагии смог впитать лекарство в свои многочисленные поры, не высвобождая его слишком рано. Противовоспалительный эффект был замечательным».
Затем ученые повторили свои эксперименты, покрыв наночастицы дополнительным липидным слоем, но с не большей пользой, чем от одних только наночастиц кремнезема.
Кэрол Буркен — сказал, «Другие кремнеземные наногубки, разработанные немецко-швейцарской командой, уже доказали свою эффективность при транспортировке противоопухолевых препаратов. У них есть совсем другой препарат, который подавляет иммунная система".
«Мезопористый диоксид кремния все чаще становится предпочтительным наночастицей в фармацевтической области, поскольку он очень эффективен, стабилен и нетоксичен. Тем не менее, для каждого препарата требуется индивидуальный носитель: форма, размер, состав и назначение частиц должны каждый раз переоцениваться».
Справочник журнала:
- Барт Боерсма, Карин Моллер и др. Ингибирование высвобождения IL-1β из макрофагов, на которое воздействуют пористые наночастицы, наполненные некросульфонамидом. Журнал контролируемого выпуска, DOI: 10.1016 / j.jconrel.2022.09.063
