Ученые НИЦ «Курчатовский институт» – ПИЯФ в составе исследовательской группы изучили перспективы использования экзосом, выделенных из грейпфрутового сока, в качестве основы систем доставки лекарств. В ходе исследования была экспериментально доказана их способность эффективно доставлять биологические агенты в клетки. В перспективе изученные экзосомы могут найти применение в качестве компонентов лекарственных препаратов.

Результаты данной работы опубликованы в журнале Scientific Reports.

«Главное преимущество такой системы доставки лекарства – натуральное происхождение, снижающее вероятность иммунного отторжения при введении в организм человека. Кроме того, экзосомы способны переносить терапевтические молекулы в клетки, не нарушая их биологической активности», – пояснила младший научный сотрудник Отделения молекулярной и радиационной биофизики НИЦ «Курчатовский институт» – ПИЯФ Луиза Гараева.

Изученные в данной работе объекты – растительные экзосомы – это микроскопические пузырьки (везикулы), выделенные клетками грейпфрута и в большом количестве содержащиеся в его соке. Задача эксперимента – понять, можно ли поместить внутрь растительных экзосом какую-либо биомолекулу и доставить ее в клетки человека, а также убедиться, что за это время она не утратит биологической активности.

На первом этапе с помощью криоэлектронной микроскопии специалисты получили качественные изображения экзосом, выделенных из грейпфрутового сока. Затем они заключили в цельные везикулы два белка с флуоресцентными метками. И с их помощью ученые следили за процессом проникновения препарата в культивируемые клетки человека.

В заключение специалисты оценили, насколько «бережно» растительные экзосомы обращаются с биологическим грузом. Эксперимент показал, что везикулы хорошо справляются с поставленной задачей, эффективно доставляя белки в клетки без потери их биологической активности.

Ученые полагают, что везикулы растительного происхождения имеют большой потенциал для использования в качестве систем доставки лекарств. Однако впереди еще долгий путь, состоящий из многочисленных экспериментов на животных. Также в планы ученых входит исследование структурного и внутреннего состава растительных экзосом из других источников для разработки новых систем доставки лекарств.

В работе приняли участие специалисты НИЦ «Курчатовский институт», НИЦ «Курчатовский институт» – ПИЯФ, Института цитологии РАН и Дальневосточного федерального университета.