Будущие пандемии сезонного гриппа, H1N1 и других устойчивых к лекарственным препаратам вирусных заболеваний могут быть предотвращены мощным иммуностимулирующим грузом, эффективно доставляемым в клетки наностержнями из золота. Об этом сообщают ученые из Университета Буффало (University at Buffalo – UB) и Центров по контролю и профилактике заболеваний США (U.S. Centers for Disease Control and Prevention – CDC). Их работа опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

«Совместное исследование ученых из Университета Буффало и Центров по контролю и профилактике заболеваний имеет все шансы представить нам новое поколение антивирусных лекарственных препаратов, эффективно воздействующих на широкий круг инфекционных заболеваний, от H1N1 до птичьего гриппа и, возможно, лихорадки Эбола, которые становятся все более устойчивыми к применяемым для их лечения препаратам», – говорит Парас Прасад (Paras Prasad), исполнительный директор Института лазеров, фотоники и биофотоники (Institute for Lasers, Photonics and Biophotonics – ILPB), почетный профессор кафедр химии, физики, электротехники и медицины Университета Буффало.

Совместная работа исследователей из UB и CDC стала возможной благодаря работе доктора медицины Кришнана Чакраварти (Krishnan Chakravarthy), первого автора статьи. Она составляет часть его докторской диссертации, посвященной иммунному ответу на гриппозную инфекцию и новым стратегиям доставки лекарственных препаратов.

В статье, опубликованной в PNAS, описывается одноцепочечная молекула РНК, вызывающая сильный иммунный ответ на вирус гриппа за счет стимулирования выработки клетками организма-хозяина интерферонов – белков, подавляющих репликацию вируса.

Но используемая учеными молекула РНК, как и вообще большинство молекул РНК, разрушается при доставке в клетку. В качестве эффективного средства доставки этого мощного иммуностимулятора и выступают полученные в UB наностержни из золота.

«Все сводится к тому, как доставить иммуностимулятор», – говорит соавтор статьи Сурьяпракеш Самбхара (Suryaprakesh Sambhara) из отдела гриппа CDC. “Ученые из UB разработали отличную систему доставки. Доктор Прасад и его команда хорошо известны благодаря их вкладу в разработку систем доставки лекарственных препаратов с помощью наночастиц».

Основным преимуществом в данном случае является биосовместимость золота.

«Наностержни из золота защищают молекулы РНК от разрушения во внутриклеточной среде, обеспечивая при этом более избирательную доставку молекул в определенные клетки», – говорит соавтор работы и научный руководитель Чакраварти Пол Найт III (Paul R. Knight III), доктор медицины, профессор анестезиологии, микробиологии и инфекционных болезней в Школе медицины и биомедицинских наук Университета Буффало.

Эпителиальные бронхиальные клетки человека, «инфицированные» разработанными учеными из UB и CDC нанокомплексами, равномерно распределенными вокруг клеточных ядер

«Эта работа показывает, что модуляция иммунного ответа организма будет иметь решающее значение при разработке антивирусных терапевтических средств следующего поколения», – объясняет Чакраварти. «Новизна этого подхода заключается в том, что большинство РНК-содержащих вирусов вызывают в организме один и тот же тип иммунного ответа, то есть того, на что нацелена наша терапия с помощью наночастиц. Усиливая иммунный ответ организма-хозяина, мы избегаем сложностей, связанных с развивающейся вирусной устойчивостью, вызываемой мутациями».

Болезни, на которые можно воздействовать с помощью нового подхода, включают в себя любые вирусные инфекции, восприимчивые к врожденному иммунному ответу, включаемому интерфероном 1.

Основываясь на результатах, полученных in vitro, ученые из UB и CDC начинают эксперименты на животных.

«Это пример чрезвычайно удачного сотрудничества, так как двум разным исследовательским группам из Университета Буффало и группе из CDC удалось достичь прогресса в продвижении к общей цели: лечению гриппа», – считает соавтор статьи, адъюнкт-профессор UB из ILPB Адела Боною (Adela Bonoiu).

Аннотация к статье: Krishnan V. Chakravarthy, Adela C. Bonoju et al. Gold nanorod delivery of an ssRNA immune activator inhibits pandemic H1N1 influenza viral replication