Исследователь из Университета штата Вашингтон в области медицинских наук в Спокане разработал новую технологию, которая использует иммунную систему для доставки лекарств непосредственно к местам заражения в организме.
"Большинство заболеваний развиваются в местных тканях тела," сказал Чжэньцзя Ван, доцент Колледжа фармации и фармацевтических наук WSU. "Это затрудняет доставку лекарств, потому что многие лекарства не обладают целевыми свойствами – они просто идут куда угодно. Доставляя лекарства конкретно к месту заболевания, мы можем улучшить лечение, резко уменьшив побочные эффекты."
Технология Вана использует нейтрофилы – тип белых кровяных телец, которые играют ключевую роль в естественном иммунном ответе организма – для доставки лекарств непосредственно в пораженные ткани. Нейтрофилы составляют до 70 процентов белых кровяных телец, которые проходят через кровоток, чтобы помочь бороться с бактериями, вирусами или другими патогенами, которые вторгаются в организм и вызывают воспаление в пораженных тканях.
Вот как это работает: когда возникает воспаление, иммунная система выпускает лейкоциты в кровоток, чтобы отразить вторжение патогенов. Внутри инфицированной ткани воспаление запускает эндотелиальные клетки, которые выстилают внутренние стенки кровеносных сосудов, чтобы начать производить молекулы, которые прилипают к рецепторным молекулам в нейтрофилах, заставляя два типа клеток связываться вместе и позволяя нейтрофилам начать борьбу с инфекцией. Именно это взаимодействие позволяет нейтрофилам оседать на участках воспаления, что делает их интересными для ученых, работающих над направленной доставкой лекарств.
Технология Ванга берет нейтрофилы и удаляет их содержимое, в результате чего образуются крошечные полые клеточные мембраны, которые он загружает молекулами лекарств. Полученные нейтрофилы на основе "нанопузырьки" сохраняют те же характеристики, которые заставляют нейтрофилы искать воспаление, что обеспечивает автоматическую отправку молекул лекарства туда, где они необходимы. А поскольку они сделаны из клеточных мембран человека, организм не отвергает и не уничтожает их, как это происходит с искусственно созданными мембранами, используемыми в рамках более ранних технологий, – сказал Ван.
Предварительные данные исследования показывают, что нанопузырьки Ванга могут успешно лечить острое повреждение легких, тип дыхательной недостаточности, вызывающий воспаление в легких и способный прогрессировать до более серьезного состояния, известного как острый респираторный дистресс-синдром. В настоящее время нет доступных лекарств для лечения острого повреждения легких, и около 40 процентов пациентов умирают.
В рамках своей предварительной работы Ван и его исследовательская группа использовали модель острого повреждения легких на грызунах, чтобы проверить возможность доставки противовоспалительных препаратов непосредственно в легкие, что дало многообещающие результаты.
Теперь, с финансированием из нового четырехлетнего фонда в размере 1 доллара США.Грант в размере 3 миллионов от Национального института здоровья, Ван проведет дальнейшие исследования, чтобы проверить и усовершенствовать новую технологию. В рамках этого он надеется глубже изучить, как нанопузырьки взаимодействуют с легочной тканью, и ответить на нерешенные вопросы, связанные с методами и возможностями загрузки нанопузырьков лекарствами. Ответы на эти вопросы приблизят его еще на один шаг к следующей цели – испытать технологию в клинических испытаниях на людях.
"В будущем наша технология может помочь в лечении не только заболеваний легких, но и широкого спектра других заболеваний, которые включают воспаление, включая инсульт, рак и ревматоидный артрит," Ван сказал.