Хорошо известно, что наноразмерные системы доставки лекарственных препаратов могут усовершенствовать терапию многих заболеваний. С их помощью лекарственные средства способны преодолевать различные биологические барьеры (в том числе клеточную и ядерную мембраны), адресно доставляться к заражённым клеткам и в целом дольше задерживаться в организме. Но работать с растворами противоопухолевых препаратов в чистом виде не всегда представляется возможным – многие лекарства имеют ряд серьёзных недостатков. Например, доксорубицин (ДОКС) быстро разлагается в кровяном русле, плюс кардио- и нефротоксичен.

Традиционно такие проблемы учёные пытаются решить, связывая лекарственное вещество с каким-либо инертным для организма носителем. Коллектив российских учёных из Центра «Биоинженерия» РАН под руководством А. В. Ильиной в качестве такого носителя исследовал модифицированный хитозан – полимер гиалуроновой кислоты, который в фармакологии чаще всего получают переработкой панциря креветок и крабов.

Наночастицы, наполненные доксорубицином, изготовляли по следующей методике: к хитозану присоединяли остатки янтарной кислоты, затем из такого модифицированного хитозана получали суспензию наночастиц. И уже на сформированные наночастицы сажали молекулы антибиотика. Оказалось, что 1 мг наночастиц может присоединить до 170 мкг доксорубицина.

Чтобы увидеть, как разрушаются наночастицы, нагруженные антибиотиком внутри клетки, их метили флуоресцеином.

Опыты на клеточных культурах показали, что

активность ДОКС в составе наночастиц сравнима с активностью растворённого в воде доксорубицина. При добавлении к клеткам равной концентрации ДОКС в растворимой форме и в составе наночастиц препарат с одинаковой скоростью проходил в ядро клетки. При анализе функциональной активности учёные не выявили различий между ДОКС и наночастицами, нагруженными ДОКС, что свидетельствует о полноценной сохранности ДОКС при включении в частицы.

Таким образом, наночастицы из модифицированного хитозана могут эффективно связывать доксорубицин и доставлять антибиотик не только в саму клетку, но и в её ядро. При этом антиканцерогенная активность антибиотика, сорбированного наночастицами, не снижается. Всё это позволяет, во-первых, повысить время циркуляции антибиотика в крови, что положительно сказывается на эффективности его доставки к клеткам и, следовательно, на терапевтическом эффекте. Во-вторых, это помогает понизить его токсичность в живом организме.

Работа выполнена при поддержке РФФИ (гранты № 10–04–13301-РТ_оми, 09–04–00895а) и ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009–2013 годы, контракт П730.

Источник информации:

А. В. Ильина, А. А. Зубарева, Д. В. Курек, А. Н. Левов, В. П. Варламов Наночастицы на основе сукцинилированного хитозана с доксорубицином: формирование и свойства. Nanotechnologies in Russia. – 2012. – V. 7. – № 1–2.