В целевой доставке лекарств палочковидные наночастицы эффективнее сферических

Источник: mit.edu

Современные терапевтические стратегии нацелены на доставку медицинских препаратов именно к тем клеткам, которые нуждаются в лечении. Это позволяет уменьшить побочные эффекты, так как здоровые ткани не подвергаются воздействию токсичных веществ. В качестве транспортного средства, обеспечивающего адресную доставку лекарств, все чаще используются наночастицы. Новое исследование, проведенное специалистами Калифорнийского университета и Медицинского научно-исследовательского института Сэнфорд-Бурнхэм (США) показало, что эффективность таргетинга наночастиц зависит от их формы. Палочковидные наночастицы и наностержни, лучше взаимодействуют с поверхностью эндотелиальных клеток, выстилающих внутренние стенки кровеносных сосудов.

Как отмечает один из авторов отчета г-н Самир Митраготри, уже были исследования о том, как форма наночастиц влияет на их поглощение клетками. Нацеливание же препарата на конкретные ткани достигалась в основном за счет подбора специализированных антител, регулирования их объема и ориентации. Новая работа показывает, что за счет простого изменения формы наночастиц можно добиться улучшения результатов. Исследователи протестировали сферические и стержневидные наночастицы в синтезированной сети каналов (синтетическая микрососудистая сеть, SMN), имитирующей условия внутри кровеносных сосудов. Также были проведены испытания в естественных условиях на животных моделях, велись расчеты на математических моделях.

Эксперименты показали, что наностержни лучше ориентируются на легочные ткани у мышей (скорость накопления частиц в этом случае в два раза выше, чем при использовании наносфер). Кроме того, улучшенный таргетинг был зафиксирован в эндотелиальных клетках головного мозга, которые исторически считаются сложной целью для доставки лекарств. По мнению другого автора исследования, г-на Эркки Руослахти, причина этого явления довольно проста. В случае использования сферических наночастиц кривизна их поверхности приводит к тому, что лишь немногие из прикрепленных к ним антител могут взаимодействовать с мембранными рецепторами клеток. Удлиненные наностержни, напротив, имеют большую площадь поверхности, которая находится в контакте с поверхностью эндотелиальных клеток. Поэтому большее количество антител могут связываться с рецепторами. Это обеспечивает более эффективную клеточную адгезию и избирательную доставку лекарств.