Учёные Института биохимической физики
им. Н. М. Эмануэля РАН (ИБХФ РАН) создали уникальный способ закрепления белка
крови альбумина на поверхности магнитных наночастиц и в сотрудничестве с
коллегами из других научных и образовательных организаций провели исследования,
посвящённые использованию таких частиц в живом организме. Результаты работы опубликованы в
журнале Pharmaceutics.
Идея ввести в организм магнитные частицы с
лекарственной нагрузкой появилась десятилетия назад. С тех пор и до настоящего
времени многие научные коллективы по всему миру работают над созданием
гибридных частиц, в том числе, на основе наночастиц оксидов железа с
суперпарамагнитными свойствами. Ожидается, что гибридные частицы смогут найти
применение при терапии опухолей (предполагающей доставку лекарственных веществ,
локальный нагрев опухолей) и в диагностике заболеваний (частицы могут быть
визуализированы в тканях). Данные применения невозможны без обеспечения
поверхности частиц свойством биологической совместимости, позволяющим частицам
циркулировать в кровяном русле и достигать целевой области.
Сотрудники ИБХФ РАН были первыми, кто связал
альбумин – наиболее представленный в плазме крови белок – с поверхностью
наночастиц с использованием его свободнорадикальной модификации.
Свободнорадикальный способ, созданный в 2011 году, по сравнению с другими
способами связывания белка с поверхностью частиц и по сей день обладает рядом
преимуществ, в том числе, обеспечивает узкое распределение частиц по размерам,
что является важным для расчета дозировки наноразмерного препарата. В
последующие годы коллективом были разработаны лабораторные физико-химические
подходы, нацеленные на оценку целостности покрытий в присутствии других белков,
присутствующих в плазме крови человека в высокой концентрации (иммуноглобулина
G и фибриногена), а также проведены работы по варьированию условий получения
покрытий.
«В соответствии с разработанным нами
способом, белок крови альбумин, окисляясь на поверхности магнитных наночастиц,
формирует достаточно устойчивое покрытие. Мы предполагаем, что в перспективе
нам удастся осуществить с помощью наших частиц транспорт лекарственных веществ
по организму и пролонгированное высвобождение их в очаге заболевания», –
говорит старший научный сотрудник ИБХФ РАН, кандидат химических наук Анна
Владимировна Бычкова.
Полученные гибридные частицы обладают агрегативной
устойчивостью, а в опухоли крыс визуализировались в сосудах более 14 дней при
компьютерной томографии, что позволяет рассчитывать на возможность длительного
высвобождения лекарственных веществ, связанных с гибридными частицами. Также
впервые была оценена способность частиц с устойчивым альбуминовым покрытием
катализировать генерацию активных форм кислорода, что может быть использовано
как инструмент воздействия на опухоли.
Работа выполняется при поддержке Российского
научного фонда (проект № 22-75-10150), часть исследований выполнена в рамках
госзадания Министерства науки и высшего образования РФ и с использованием
научного оборудования ЦКП «Исследовательский химико-аналитический центр НИЦ
„Курчатовский институт”».
Источник: Mendeleev.info.