Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay

Нанотехнологии в медицине и биологии

Подписаться Бесплатная «Серебряная» новостная рассылка . Подписчиков 255 RSS
←   Декабрь 2009   →
 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31


За последние 60 дней ни разу не выходила


Сайт рассылки: http://www.lifesciencestoday.ru
Открыта: 05-08-2009

Автор
врач-терапевт Л.Вайс

Статистика

255 подписчиков
0 за неделю
←   Все выпуски   →

Создана <<умная>> наносистема доставки лекарств для протеинотерапии


ВЫПУСК 53

 

 

 

Создана «умная» наносистема доставки лекарств для протеинотерапии

 

Белковая терапия – доставка здоровых белков непосредственно в клетки человеческого организма для замены неисправных - считается одним из наиболее целенаправленных и безопасных методов лечения болезней. Но его эффективность ограничена как низкой эффективностью доставки, так и недостаточной стабильностью белков, которые часто разрушаются протеолитическими ферментами клетки прежде, чем они достигнут запланированной цели.

 

Сигналом того, что в протеинотерапии достигнут значительный успех, является разработка ученых из Университета Калифорнии – Лос-Анджелес (University of California - Los Angeles). Они создали средство доставки, представляющее собой нанокапсулы, состоящие из ядра-белка, покрытого тонкой полимерной оболочкой. Оболочка сконструирована таким образом, что либо подвергается биодеградации, либо остается стабильной в зависимости от клеточного окружения.

 

Исследование будет опубликовано в журнале Nature Nanotechnology и доступно сейчас в интернет-версии.

 

«Белкам вообще очень трудно преодолеть клеточную мембрану. Протеазы, как правило, переваривают белки, ставя под вопрос их стабильность», - говорит руководитель исследования профессор химической и биомолекулярной инженерии Юньфень Лу (Yunfeng Lu). «С помощью новой технологии нам удалось стабилизировать белок, что позволяет ему с легкостью проходить через клеточную мембрану и нормально выполнять свою функцию после попадания в клетку. Это одно из наших крупнейших достижений».

 

Нанокапсулы – субмикроскопические контейнеры, состоящие из жирового или водного ядра – в данном случае из определенного белка – окруженного тонкой полимерной мембраной толщиной до нескольких десятков нанометров. Мембраны нанокапсул, используемые в новом методе, могут деградировать или оставаться неповрежденными в зависимости от размера молекулярного субстрата, с которым должны взаимодействовать инкапсулированные белки.

 

Не разлагаемые нанокапсулы более стабильны, и маленькие молекулы субстрата с готовностью диффундируют к инкапсулированным белкам. В этом случае не разлагаемая оболочка защищает содержимое капсулы от атак протеаз и других опасных факторов, таких как изменение температуры и уровня рН.

 

Однако не разлагаемая оболочка может препятствовать взаимодействию встроенного в нанокапсулу белка с молекулами, имеющими большой молекулярный вес. Для того чтобы белок мог взаимодействовать с большими молекулами субстрата, используется разлагаемая оболочка.

 

После проникновения нанокапсулы с белком в клетку, она сначала остается внутри эндосомы. Эндосомы обычно имеют более низкий уровень рН, чем окружающая их внутриклеточная среда. Более низкий уровень рН вызывает деградацию полимерной оболочки нанокапсулы и выход содержащегося в ней белка в клетку.

 

Группа ученых, возглавляемая соавтором исследования профессором химической и биомолекулярной инженерии UCLA И Танг (Yi Tang), доказала, что слои такой оболочки могут также разрушаться встроенными в нее компонентами, чувствительными к протеазам. Такой подход позволяет достичь более целенаправленной доставки белков.

 

Новое исследование показало, что теперь многочисленные белки могут быть доставлены в клетку с высокой эффективностью и при низкой токсичности. Это позволяет использовать нанокапсулы в различных областях – протеинотерапии, разработке вакцин, для визуализации клеток, наблюдения за опухолями, лечения рака и даже в косметике.

 

«Покрытие белкового содержимого полимерной оболочкой обеспечивает дополнительную устойчивость при циркуляции в крови, где огромное количество протеаз разрушают «голый» белок», - говорит профессор медицинской и молекулярной фармакологии из UCLA и один из авторов исследования Лили Ву (Lily Wu). «Это, несомненно, дает преимущества в повышении эффективности доставки».

 

«Кроме того, очень важна способность нанокапсул интрацеллюлярно выделять содержимое и возможность контролировать этот процесс посредством рН или других внутриклеточных параметров», - говорит она. «Повышение безопасности, эффективности и точности доставки полезного белка – это Святой Грааль современной медицины. Новая технология открывает большие перспективы во всех этих направлениях, и потому она так заинтересовала меня».

 

«Сейчас белковая терапия способна работать только во внеклеточном пространстве, так как белки трудно доставить внутрь клетки», - говорит соавтор исследования профессор химической и биомолекулярной инженерии в UCLA Татьяна Сегура (Tatiana Segura).

 

Ученые надеются, что новая технология станет средством доставки любого типа белков или белковых препаратов. Хотя на момент представления исследование охватывало использование данной технологии на пяти различных белках, вскоре после него их количество увеличилось до двух десятков.

 

«Я думаю, следующим важным шагом станет применение данной технологии на соответствующих доклинических моделях заболеваний», - говорит Ву. «Основываясь на обнадеживающих результатах, связанных с повышением эффективности доставки в клетку, я предполагаю повышение эффективности и в доклинических экспериментах на животных. В долгосрочной перспективе, мы надеемся разработать новую технологию, которая сможет внести значительные изменения в жизнь пациентов».

 

 

По материалам University of California - Los Angeles.

 

 

 
В избранное