20-нанометровые наночастицы обеспечивают точечную доставку медикаментов

Американские биотехнологи создали наночастицы на основе золота, интегрированные с дендримерными органическими молекулами, которые способны избирательно проникать в ткани легких млекопитающих и точно доставлять в них различные лекарства. Эти новаторские частицы обладают потенциалом для лечения пневмонии и уменьшения воспалительных процессов, как описано исследователями в публикации журнала Nature Nanotechnology.

Под руководством Яна Шнитцера, директора Института протеогеномных исследований в системной медицине (США), команда разработала наночастицы диаметром около двадцати нанометров. Они покрыты слоем сильно разветвленных дендримерных молекул и оснащены специальными антителами, связывающимися с белком APP2.

Белок APP2 представляет собой пептид, широко продуцируемый в клетках легких и расположенный на поверхности кавеол - небольших выростов клеточной мембраны, участвующих в захвате молекул из кровотока. Исследователи предположили, что высокая концентрация APP2 в легочных клетках может быть использована для целевой доставки наночастиц в кавеолы, обеспечивая их быстрое и эффективное поглощение легочными тканями и снижая задержку в печени и сосудах.

В ходе экспериментов учёные подготовили несколько вариантов наночастиц, внедрив в них радиоактивные и флуоресцентные метки для отслеживания их распределения в организме крыс с помощью компьютерной томографии. Результаты показали, что более 50% введённых наночастиц на основе золота достигли клеток легких всего через десять минут после инъекции.

По мнению исследователей, разработанные наночастицы превосходят существующие структуры для доставки лекарств в легочные клетки и другие органы на один-два порядка по эффективности. Ожидается, что применение этих наночастиц для лечения воспалений и инфекций легких позволит значительно снизить дозировки препаратов и повысить безопасность лечения.

В области медицинских наночастиц за последние десятилетия учёные и химики разработали множество типов наноструктур, предназначенных для адресной доставки медикаментов в пораженные органы и ткани. Несмотря на успешные результаты в лабораторных условиях, эффективность этих наночастиц в организме существенно снижалась из-за их быстрой фильтрации печенью, что ограничивало их применение в клинической практике.

Фото: Wikimedia Commons/Own work,Ибрагим Хаиров , (Creative Commons Attribution-Share Alike 4.0 International. )