Поврежденные или нездоровые стенки артерий – симптом многих заболеваний человека, требующих инвазивного лечения. В будущем оно могло бы выполняться с помощью препаратов пролонгированного действия, система доставки которых будет основана на использовании наночастиц¹.

Группа, возглавляемая исследователями из Массачусетского технологического института (МТИ) и Гарвардской медицинской школы, разработала систему, представляющую собой гибридные наночастицы диаметром 60 нм с полимерным ядром на основе полилактида, промежуточным липидным слоем и поверхностным слоем, в состав которого входит полиэтиленгликоль. В полиэтиленгликоль внедрены «лиганды» (белковые фрагменты), связывающиеся с коллагеном IV, из которого на 50% состоит внутренний слой артерий (рис. 1). Наночастицы специально нацелены на этот материал, который «обнажается» только при повреждениях артерий.

Рис. 1. Схематическое изображение нанорепейника. Показано ядро, содержащее лекарственный препарат, защитный слой из полиэтиленгликоля и пептидные лиганды («крючки»), предназначенные для закрепления на базальной мембране, обнажившейся в результате повреждения сосуда.

Наносистема, которую исследователи назвали «нанорепейником», прикрепляется к поврежденным участкам сосудов при внутриартериальном и внутривенном введении. Один из ключевых аспектов работы, по словам Омида Фарохзада из Гарвардской медицинской школы, – возможность введения таких частиц с помощью инъекции, что могло бы окончательно избавить пациентов от катетеризации для лечения поврежденных сосудов.

В ходе исследования в полимерное ядро вводились производные лекарственного средства паклитаксел, ингибирующего деление клеток и предотвращающего образование рубцовой ткани, которая может блокировать проходимость артерий. Оказавшись на месте назначения, лекарство медленно, в течение нескольких дней, высвобождается в ходе гидролиза сложных эфиров. Временем высвобождения можно управлять, наращивая длину полимерной цепи полилактида; в настоящее время в ходе исследования его удалось увеличить до 12 дней. Исследователи считают, что нанорепейник можно было бы использовать для доставки различных лекарств, необходимых для лечения распространенных заболеваний артерий, например, атеросклероза или других воспалительных процессов сердечно-сосудистой системы.

«Это крайне воодушевляющий пример использования нанотехнологий и избирательного воздействия на живые клетки, что, я надеюсь, будет иметь далеко идущие последствия», – заявил Роберт Ланджер из МТИ.

Фарохзад согласен с тем, что такой подход может использоваться для борьбы с другими заболеваниями, для которых также характерно повреждение сосудов, например, со злокачественными опухолями.

«При таком подходе добавляется целый новый арсенал средств лечения этих заболеваний, потому что он позволяет осуществлять внеклеточное избирательное действие управляемым образом», – сказал он в интервью для Nano Today.

Профессор Мауро Феррари из медико-санитарного центра Университета Техаса, Хьюстон, считает новый подход очень многообещающим.

Рис. 2. поверхности нанорепейника
(автор: Джулиана Чан, МТИ).

«В случае успеха он полностью революционизирует способы лечения заболеваний коронарных артерий, а также, возможно, некоторых других заболеваний сосудистой системы», – заявил он.

Исследователи в настоящее время рассчитывают на сотрудничество с медицинским центром Маунт Синай в Нью-Йорке в проведении обширного исследования на животных в течение следующих 2–3 лет, которое в случае обнадеживающих результатов проложит путь к клиническим испытаниям на людях.

Результаты исследований опубликованы в статье:

Nanoparticle drug delivery system targets damaged arteries. – Nanotoday. – Volume 5, Issue 2, April 2010, Pages 79–80, doi:10.1016/j.nantod.2010.02.006.

Автор: Корделия Сили.
Перевод: Мария Ефремова (ФНМ МГУ).

¹ [J.M. Chan et al.,Proc. Natl. Acad. Sci.U.S.A. (2010), doi:10.1073/pnas.0914585107]