В лечебной газировке: внеклеточные пузырьки улучшили доставку лекарств в ткани в 10 раз

Российские ученые совершили прорыв в адресной доставке лекарств: исследователи Сеченовского университета научились загружать препараты в экзосомоподобные наночастицы с рекордной эффективностью — до 85%. Новая технология, способная повысить почти в десять раз результативность терапии и снизить токсичность лечения, открывает путь к созданию нового поколения противоопухолевых препаратов и может изменить подход к лечению тяжелых форм рака. Подробнее о действии созданных в лаборатории внеклеточных пузырьков — в материале «Известий».

Что такое экзосомальные наночастицы

Исследователи Сеченовского университета разработали новую технологию загрузки лекарственных соединений в экзосомоподобные наночастицы, повысив эффективность их доставки почти в 10 раз: с традиционных 5–9% до 85%. Это решение преодолевает многолетнюю проблему бионанотехнологий и открывает путь к созданию нового поколения противоопухолевых препаратов с повышенной эффективностью и сниженной токсичностью.

— Раньше любые лекарственные соединения загружать в такие наночастицы было очень сложно. Методы, которые использовались для загрузки, как правило, повреждали структуру наночастиц и в целом снижали их свойства, а эффективность применения была совсем низкой — в большинстве исследований она доходила лишь до 9%. Мы смогли за последние четыре года разработать и оптимизировать новые подходы, которые позволяют поднять эту планку до 85%. Это дает возможность создавать новые препараты на основе уже проверенных лекарственных соединений, загружая их в эти новые средства доставки, — рассказал заведующий лабораторией генетических технологий в создании лекарственных средств Института медицинской паразитологии, тропических и трансмиссивных заболеваний им. Е.И. Марциновского Дмитрий Костюшев.

Особое преимущество платформы — таргетное накопление в опухоли и метастазах, рассказали ученые. Лечение продвинутых стадий онкологических заболеваний (III–IV) остается одной из главных нерешенных задач современной медицины, где пятилетняя выживаемость крайне низка. Новая система позволяет доставлять препарат непосредственно в пораженные ткани, минимизируя воздействие на здоровые органы и снижая системную токсичность, отметили в институте.

Зуб с мудростью: дрожжи помогли создать инновационное средство от кариеса

Как особый белок уничтожает ключевой компонент налета и не дает ему прилипать к эмали

Клиническое применение наноэкзосом

По словам ученых, эффективность подхода уже подтверждена на моделях рака молочной железы и меланомы. В экспериментах на клеточных культурах и животных наночастицы с загруженными в них химиотерапевтическими препаратами продемонстрировали высокую противоопухолевую активность. Технология также легко масштабируется и стандартизируется, в отличие от природных экзосом, которые трудно производить в промышленных объемах, рассказали ученые. Разработанные в университете экзосомоподобные наночастицы создаются из биологических компонентов человека, обладают высокой биосовместимостью, размером около 100 нм и отрицательным зарядом, что делает их идеальными носителями для системной доставки.

Технологии адресной доставки противоопухолевых препаратов всегда интересовали ученых и практических врачей онкологов. Это связано с высокой токсичностью традиционной противоопухолевой терапии и определенными ограничениями в ее реализации. Известны различные подходы к реализации точной доставки противоопухолевых препаратов в клетки новообразований, в том числе и с применением наноструктурных компонентов, рассказал «Известиям» заведующий кафедрой онкологии СамГМУ, главный врач Самарского областного клинического онкологического диспансера, эксперт рынка НТИ «Хелснет» Олег Каганов.

Предлагаемый подход реализуется путем применения экзосомоподобных наночастиц из биологических компонентов человека, обладающих высокой биосовместимостью. Это увеличивает их потенциальную перспективу высокоточной доставки к опухоли, независимо от локализации и стадии заболевания, в том числе при наличии отдаленных метастазов, подчеркнул он.

— Данная технология, учитывая первые положительные результаты, полученные в эксперименте, интересна для возможности создания индивидуальных форм противоопухолевых препаратов для персонифицированного лечения больных в самых сложных клинических ситуациях, — отметил специалист.

Генно-инженерные экзосомы, как и в принципе экзосомальная терапия, применяются экспериментально уже практически во всех областях медицины, потому что это таргетная доставка чувствительных молекул в самые разные органы и ткани, начиная от косметологии и заканчивая лечением онкозаболеваний, рассказал «Известиям» научный сотрудник Института изучения старения Российского геронтологического научно-клинического центра Пироговского университета, кандидат медицинских наук Михаил Болков.

— Такая терапия рассматривается в том числе для доставки лекарств, воздействующих на механизмы старения, и этот путь доставки популярен в современных подходах в экспериментальной медицине, — отметил ученый.

Разбудитель инфекции: ученые вывели на чистую воду неактивные патогены в еде

Как новая методика улучшит контроль качества продуктов

Сейчас исследователи выбирают наиболее перспективные клинические показания для ускоренного выхода технологии в доклинические и клинические исследования.