Новый подход к лечению воспаления

Воспаление – это нормальная, а иногда и полезная реакция организма на травму или инфекцию.

Отек, повышение температуры, и даже боль – это попытки организма защитить поврежденные ткани, удалить чужеродный агент и инициировать заживление.

Но постоянное воспаление часто говорит о более серьезных состояниях и само по себе становится источником проблем, таких как утрата функций и гибель ткани.

«Многие заболевания приводят к воспалению. Когда воспаление является «побочным продуктом» болезни или является самой болезнью, очень часто наблюдаются нарушения в пораженной системе. Если воспаление, к примеру, связано с раком или артритом, мы могли бы доставить в очаг лекарство и остановить его», - пишет Самир Митраготри (Samir Mitragotri), профессор химического инжиниринга Университета Калифорнии в Санта-Барбаре, руководитель университетского Центра биоинжиниринга.

Используя природные возможности нашего организма, ученым из UC Santa Barbara совместно с коллегами из Массачусетского технологического института (MIT) удалось создать метод таргетной терапии воспаления, который и устраняет воспаление, и не нарушает природные процессы.

«Это можно назвать клеточно-опосредованным подходом к таргетной терапии», - пишет младший научный сотрудник из команды Митраготри Аарон Ансельмо (Aaron Anselmo) на страницах Journal of Controlled Release.

Ключ новой технологии – возможность «оседлать» моноциты, разновидность белых кровяных телец, которые способны проникать глубоко в воспаленные ткани и бороться с инфекционными агентами. В норме эти клетки должны просто циркулировать в крови и отвечать на биохимические сигналы, которые поступают из очагов воспаления. Как только они засекли такой сигнал, клетки трансформируются в макрофаги, проникающие в поврежденные ткани и переваривающие чужеродный материал.

Калифорнийские ученые работали вместе с экспертами в области химического инжиниринга и материаловедения MIT Джонатаном Гилбертом (Jonathan Gilbert), Робертом Коэном (Robert Cohen) и Майклом  Рабнером (Michael Rubner). Совместными усилиями они создали «клеточные рюкзаки» (cellular backpacks) – плоские дискообразные полимерные частицы, которые могут нести на себе лекарственные молекулы и перемещаются «на спине» у моноцитов. С одной стороны эти нанодиски покрыты слоем антител, которые избирательно связываются со своими клетками-переносчиками, а с другой стороны должно быть нанесено лекарственное вещество.

Чтобы предотвратить проглатывание и переваривание нанодисков самими макрофагами исследователи разработали особую несферическую форму, которая, как показали эксперименты, является наиболее проблемной для прожорливых иммунных клеток. Эта форма, а также гибкость нанодисков обеспечивают высокую устойчивость лекарственных частиц к фагоцитозу.

Эксперименты in-vitro и in-vivo показали, что «клеточные рюкзаки» успешно прикрепляются к моноцитам и достигают очагов воспаления, не нарушая при этом природных функций иммунных клеток. Теперь ученые планируют провести эксперименты с загрузкой наночастиц лекарственными веществами. Идеальным методом лечения было бы введение таких частиц в кровоток, где они найдут переносчиков и устремятся к очагу воспаления. Достигнув цели, частицы распадутся и высвободят лекарственное вещество, концентрация которого в очаге многократно превысит концентрацию в крови.

Ансельмо уверен, что «клеточные рюкзаки» имеют огромный потенциал как средство доставки самых разных лекарств. По словам исследователей, основное достоинство их метода в возможности доставки большой дозы лекарства прямо в очаг воспаления.

«Возьмем, к примеру, химиотерапию рака, которая часто имеет очень узкие возможности: слишком малые дозы неэффективны, а слишком большие дозы могут быть смертельны. Поскольку молекулы химиопрепаратов путешествуют по всему организму и влияют на все ткани, с которыми вступают в контакт, дозы таких лекарств часто ограничены из-за побочных эффектов. Наша таргетная терапия не только позволит защитить здоровые ткани, но и повысит эффективность и скорость лечения, обеспечив более высокие концентрации лекарства в очаге», - пояснил профессор Митраготри.

medbe.ru