Запалення необхідне для захисних реакцій проти патогенів і, таким чином, має важливе значення для виживання, але стійке запалення може призвести до таких захворювань, як атеросклероз і рак. Існує кілька методів лікування, але їхня дія часто не є дуже цілеспрямованою, потрібні високі дози, і часто виникають шкідливі побічні ефекти.
Команда з в університет Женеви (UNIGE) і Людвіг Максиміліанс Університет Мюнхена (LMU) вдалося розробити повністю біорозкладану наночастинку, яка може зробити протизапальний препарат набагато ефективнішим і менш токсичним. Наночастинка може доставляти ліки безпосередньо в макрофаги, забезпечуючи його ефективність.
Завдяки методології скринінгу in vitro вчені у цьому дослідженні усунули потребу в тестуванні на тваринах. Дослідження потенційно може призвести до потужного та цілеспрямованого протизапального лікування.
Нова молекула під назвою некросульфонамід (NSA) пригнічує вивільнення кількох важливих прозапальних медіаторів. Таким чином, це діє як багатообіцяючий прогрес для зменшення певних види запалення. Однак, будучи надзвичайно гідрофобним, він погано переміщується в кровотоці та може вражати багато типів клітин, викликаючи потенційно токсичні ефекти.
Габі Палмер, професор кафедри медицини та Женевського центру дослідження запалення на медичному факультеті UNIGE, сказала: «Ось чому ця молекула ще не доступна як ліки. Використання наночастинок як транспортної судини дозволить уникнути цих недоліків, доставляючи ліки безпосередньо в макрофаги для боротьби із запальною гіперактивацією в тому місці, де воно починається».
Основні критерії, якими користуються вчені під час тестування різних пористих наночастинок, включають зниження вимог до токсичності та дозування, а також здатність вивільняти ліки лише після того, як наночастинка потрапить у ядро макрофагів.
Керол Буркін, професор кафедри природничих наук UNIGE, яка керувала цією роботою в UNIGE, сказала: «Ми використали технологію скринінгу in vitro, яку ми розробили кілька років тому на клітинах людини та миші. Це економить час і значно зменшує потребу у використанні моделей тварин. Таким чином, лише найперспективніші частинки будуть тестуватися на мишах, що є передумовою для клінічних випробувань на людях».
Барт Боерсма, докторант лабораторії Керол Буркін і перший автор цього дослідження, сказав: «Були досліджені три дуже різні наночастинки з високою пористістю: наночастинка на основі циклодекстрину, речовина, яка зазвичай використовується в косметиці або промислових харчових продуктах, пориста наночастинка фосфату магнію і, нарешті, пориста наночастинка кремнезему. Перший був менш задовільним у поведінці поглинання клітинами, тоді як другий виявився контрпродуктивним: він викликав вивільнення прозапальних медіаторів, стимулюючи запальну реакцію замість боротьби з нею».
«Пориста наночастинка кремнезему, з іншого боку, відповідала всім критеріям: вона була повністю біорозкладаною, відповідного розміру, щоб її можна було проковтнути. макрофаги, і зміг поглинути наркотик у свої численні пори, не випускаючи його занадто рано. Протизапальний ефект був чудовим».
Потім вчені повторили свої тести, покривши наночастинки додатковим ліпідним шаром, але не з більшою користю, ніж наночастинки кремнезему окремо.
Керол Буркін сказав, «Інші кремнеземні наногубки, розроблені німецько-швейцарською командою, вже довели свою ефективність у транспортуванні протипухлинних препаратів. Вони містять зовсім інший препарат, який пригнічує імунна система».
«Мезопористий кремнезем все більше виявляє себе як наночастинку вибору у фармацевтичній галузі, оскільки він дуже ефективний, стабільний і нетоксичний. Тим не менш, для кожного препарату потрібен спеціальний носій: форму, розмір, склад і призначення частинок потрібно щоразу переоцінювати».
Довідка з журналу:
- Барт Боерсма, Карін Моллер та ін. Інгібування вивільнення IL-1β з макрофагів, націлених пористими наночастинками, завантаженими некросульфонамідами. Журнал контрольованого вивільнення. DOI: 10.1016/j.jconrel.2022.09.063
