Японские ученые пришли к выводу, что нагретые ближним инфракрасным светом наностержни из золота могут стать идеальным средством трансдермальной доставки лекарственных препаратов. Они установили, что таким способом в организм можно ввести даже громоздкие молекулы белков, часто используемые в вакцинах.

Трансдермальная доставка лекарств имеет много преимуществ перед таблетками и инъекциями, считают Дакронг Писсуван (Dakrong Pissuwan), Такуро Ниидоме (Takuro Niidome) и их коллеги из Университета Кюсю (Kyushu University). Препараты, доставленные таким способом, избегают риска слишком быстрого разрушения в печени, а вакцины могут индуцировать более сильный иммунный ответ, так как в коже присутствуют многие антиген-распознающие клетки иммунной системы.

Однако большие гидрофильные белки, как правило, плохо всасываются через кожу, так как их задерживает роговой слой – гидрофобный барьер из мертвых клеток, составляющих наружную поверхность кожи. Писсуван и Ниидоме показали, как золотые наностержни могут помочь одному из таких белков – яичному альбумину, или овальбумину (OVA) – преодолеть этот барьер и попасть в организм.

Исследователи воспользовались тем фактом, что золотые наностержни нагреваются при облучении ближним инфракрасным светом  – свойство, известно как фототермический эффект. Смешав OVA, наностержни и сурфактант (поверхностно-активное вещество), они получили дисперсию на масляной основе, которую можно наносить на кожу. При нагревании ближним инфракрасным светом наностержни разрушают роговой слой, позволяя белку пройти через кожу и попасть в организм. Тесты на мышах показали, что при таком способе введения белок вызывает активную реакцию со стороны иммунной системы.

«Мы считаем, что индуцированный таким введением белка иммунный ответ достаточен, чтобы наш метод можно было использовать для вакцинации», – комментирует свою разработку Писсуван.

Предварительные испытания на мышах пока не выявили каких-либо серьезных побочных эффектов. Однако некоторые детали процесса еще нуждаются в уточнении. В частности, исследователи должны проверить, не вызывает ли он повреждения кожи.

«До начала клинических испытаний должно быть изучено проникновение через кожу и самих золотых наностержней», – объясняет ученый.

Получение комплекса «сурфактант-белок-золотой наностержень». (© Small)

«Если метод будет работать на человеке так же, как на мышах, он будет представлять собой хороший способ доставки белков»,  – считает Том Робертсон (Tom Robertson), занимающийся трансдермальной доставкой лекарственных препаратов в Университете Южной Австралии (University of South Australia). «Очевидна его привлекательность для пациента – ведь у него не будет возникать страха перед иглой. Если метод приведет к более строгому соблюдению программы вакцинации, он позволит сделать большой шаг вперед».

Технологический процесс также будет значительно дешевле, чем у конкурирующего метода введения вакцин – пластырей с микроиглами – из-за особенностей их производства.

С помощью нагретых золотых наностержней можно вводить в организм и другие типы лекарственных препаратов, подбором которых в настоящее время и занимаются Писсуван и Ниидоме.

Аннотация к статье журнале Small : A Solid-in-Oil Dispersion of Gold Nanorods Can Enhance Transdermal Protein Delivery and Skin Vaccination