Наноконтейнеры в борьбе с гриппом

По дан­ным Все­мир­ной орга­ни­за­ции здра­во­охра­не­ния, от грип­па еже­год­но уми­ра­ет от 250 до 500 тыс. чело­век. Из-за того что этот вирус быст­ро мути­ру­ет и ста­но­вит­ся устой­чи­вым к лекар­ствам, раз­ра­бо­тать эффек­тив­ную вак­ци­ну про­тив него очень слож­но. В Рос­сии эту про­бле­му пыта­ют­ся решить уче­ные из НИИ грип­па в Санкт-Петер­бур­ге.

Они созда­ли про­тив сви­но­го грип­па (H1N1) спе­ци­аль­ную анти­ви­рус­ную РНК . Она при­со­еди­ня­ет­ся к опре­де­лен­но­му участ­ку виру­са и не поз­во­ля­ет ему раз­мно­жать­ся и даль­ше зара­жать орга­низм.

Но как доста­вить это лекар­ство в орга­низм? Что­бы моле­ку­ла мог­ла попасть в нуж­ную клет­ку и при этом сохра­нить свои свой­ства, ее нуж­но упа­ко­вать в осо­бую кап­су­лу. Спе­ци­аль­но для анти­ви­рус­ной РНК ее раз­ра­бо­та­ли уче­ные из Лабо­ра­то­рии новых лекар­ствен­ных форм на базе Том­ско­го поли­тех­ни­че­ско­го уни­вер­си­те­та. О резуль­та­тах сов­мест­ной рабо­ты было рас­ска­за­но в жур­на­ле Scientific Reports от 7 мар­та 2017 года.

О дета­лях раз­ра­бот­ки ТрВ-Нау­ка рас­ска­зал веду­щий автор ста­тьи, канд. хим. наук, мл. науч. сотр. лабо­ра­то­рии Алек­сандр Тимин.

— Чем зани­ма­ет­ся ваша лабо­ра­то­рия?

— Мы зани­ма­ем­ся целе­вой достав­кой био­ло­ги­че­ски актив­ных моле­кул в клет­ки. Так мы можем вли­ять на их пове­де­ние и изме­нять их функ­ции. А это повы­ша­ет тера­пев­ти­че­ский эффект лекар­ствен­ных пре­па­ра­тов. Мы раз­ра­ба­ты­ва­ем муль­ти­функ­ци­о­наль­ные нано­кон­тей­не­ры. В них мы заклю­ча­ем нуж­ное нам био­ло­ги­че­ски актив­ное веще­ство. Эти кап­су­лы могут быть маг­ни­то­управ­ля­е­мы­ми — достав­лять веще­ство в нуж­ное нам место с помо­щью маг­ни­та. Затем под дей­стви­ем раз­лич­ных физи­че­ских или хими­че­ских вли­я­ний — уль­тра­зву­ка, све­та, теп­ла — мы можем высво­бож­дать лекар­ствен­ный пре­па­рат. Или же веще­ства внут­ри клет­ки сами раз­ру­ша­ют носи­тель.

— Какие забо­ле­ва­ния мож­но лечить с помо­щью нано­кон­тей­не­ров?

— Мы уже можем лечить ост­рый лей­коз, раз­лич­ные виды рака. Мы встре­ча­ем­ся с меди­ка­ми, выяс­ня­ем, какую про­бле­му нуж­но решить, и под­би­ра­ем носи­тель под их прак­ти­че­ские нуж­ды. Мы тес­но сотруд­ни­ча­ем с вра­ча­ми из Инсти­ту­та дет­ской гема­то­ло­гии и транс­план­то­ло­гии име­ни Раи­сы Гор­ба­чё­вой.

— Поче­му новый нано­кон­тей­нер раз­ра­бо­та­ли имен­но про­тив сви­но­го грип­па, а не како­го-то дру­го­го?

— В НИИ грип­па не мог­ли доста­вить внутрь клет­ки анти­ви­рус­ные РНК, кото­рые бло­ки­ру­ют раз­мно­же­ние это­го виру­са. Мы попро­бо­ва­ли наш носи­тель и полу­чи­ли доста­точ­но хоро­шие резуль­та­ты. Что каса­ет­ся сви­но­го грип­па, то на сего­дняш­ний день это очень рас­про­стра­нен­ный вирус. Кро­ме того, новые нано­кон­тей­не­ры уни­вер­саль­ны. Мы пока­за­ли, что они рабо­та­ют про­тив виру­са сви­но­го грип­па, но на самом деле мы можем пере­но­сить в них сра­зу несколь­ко био­ло­ги­че­ски актив­ных веществ, кото­рые будут дей­ство­вать про­тив раз­ных типов виру­са грип­па.

Межклеточная доставка антивирусной микроРНК / М. В. Окилова

Меж­кле­точ­ная достав­ка анти­ви­рус­ной мик­роРНК /​ М. В. Оки­ло­ва

— Как нано­кон­тей­нер най­дет клет­ку с виру­сом?

— Мы пред­по­ла­га­ем, что нано­кон­тей­не­ры будут попа­дать в орга­низм через нос в соста­ве спрея. Чело­век его вдох­нет, носи­те­ли рас­пре­де­лят­ся в носо­вых пазу­хах, а там уже нуж­ные клет­ки их захва­тят. Но про­бле­ма захва­та пока не реше­на. Сей­час мы как раз над этим рабо­та­ем. Мы можем нане­сти на кон­тей­не­ры спе­ци­аль­ные рецеп­то­ры, кото­рые будут рас­по­зна­ны боль­ны­ми клет­ка­ми. Одна­ко при­да­ние селек­тив­но­сти пре­па­ра­ту — это более тон­кая тех­но­ло­гия, кото­рая тре­бу­ет боль­ших затрат: и мате­ри­аль­ных, и чело­ве­че­ских сил. Даль­ше раз­ви­вать эту идею мы будем вме­сте с инве­сто­ра­ми.

— Нано­кон­тей­не­ры для достав­ки лекарств уже исполь­зу­ют в меди­цине. А в чем уни­каль­ность ваших носи­те­лей?

— Для новых кон­тей­не­ров мы исполь­зо­ва­ли спк­ци­аль­ную золь-гель тех­но­ло­гию, кото­рая поз­во­ля­ет нано­сить на поверх­ность кап­су­лы тон­кий слой неор­га­ни­че­ско­го мате­ри­а­ла, в дан­ном слу­чае крем­не­зе­ма. Обыч­ные кон­тей­не­ры похо­жи на сду­тый фут­боль­ный мяч, а после нане­се­ния тако­го слоя они уже похо­жи на шар. Такая тех­но­ло­гия дает воз­мож­ность инкап­су­ли­ро­ва­ния (заклю­че­ния в обо­лоч­ку. — И. В.) очень малень­ких моле­кул и в боль­шом коли­че­стве. Мы можем исполь­зо­вать мень­ше кап­сул, и они эффек­тив­нее доста­вят лекар­ство.

А. Образование гибридного наноконтейнера и инкапсуляция микроРНК; B. Наноконтейнер под микроскопом; C, D. Пустые наноконтейнеры

А. Обра­зо­ва­ние гибрид­но­го нано­кон­тей­не­ра и инкап­су­ля­ция мик­роРНК; B. Нано­кон­тей­нер под мик­ро­ско­пом; C, D. Пустые нано­кон­тей­не­ры

Экспе­ри­мен­ты пока­зы­ва­ют, что бла­го­да­ря ново­му мето­ду коли­че­ство виру­са в клет­ке сокра­ща­ет­ся более чем на 80%. Том­ские уче­ные про­де­мон­стри­ро­ва­ли на моде­лях, как он рабо­та­ет. Одна­ко, преж­де чем пре­па­рат дой­дет до конеч­но­го потре­би­те­ля, он дол­жен прой­ти несколь­ко ста­дий кли­ни­че­ских испы­та­ний.

На сле­ду­ю­щем эта­пе — тести­ро­ва­ния на живых орга­низ­мах — к делу долж­ны под­клю­чить­ся НИИ грип­па и инве­сто­ры. Рос­сий­ский вен­чур­ный фонд (РВК) уже обра­тил вни­ма­ние на мно­го­функ­ци­о­наль­ные нано­кон­тей­не­ры. Сей­час сотруд­ни­ки том­ской лабо­ра­то­рии рабо­та­ют сов­мест­но с уче­ны­ми из Уни­вер­си­те­та Гам­бург-Эппен­дорф (Гер­ма­ния) над достав­кой в клет­ки систе­мы редак­ти­ро­ва­ния гено­ма. Отме­тим, что том­ской лабо­ра­то­ри­ей руко­во­дит про­фес­сор Лон­дон­ско­го уни­вер­си­те­та коро­ле­вы Марии (Вели­ко­бри­та­ния) Глеб Сухо­ру­ков. Рабо­ту лабо­ра­то­рии финан­си­ру­ет Мини­стер­ство обра­зо­ва­ния и нау­ки РФ и центр RASA — Russian-speaking Academic Science Association — Меж­ду­на­род­ная ассо­ци­а­ция рус­ско­го­во­ря­щих уче­ных.

Поми­мо Лон­дон­ско­го уни­вер­си­те­та коро­ле­вы Марии и НИИ грип­па Мин­здра­ва РФ в дан­ном иссле­до­ва­нии при­ни­ма­ли уча­стие спе­ци­а­ли­сты из Пер­во­го санкт-петер­бург­ско­го госу­дар­ствен­но­го меди­цин­ско­го уни­вер­си­те­та им. ака­де­ми­ка И. П. Пав­ло­ва.

Алек­сандр Тимин
Бесе­до­ва­ла Инна Воро­бей, науч­ный жур­на­лист

1. nature.com/articles/s41598-017–00200-0?WT.feed_name=subjects_molecular-biology

2. http://portal.tpu.ru/departments/laboratory/nlf

Если вы нашли ошиб­ку, пожа­луй­ста, выде­ли­те фраг­мент тек­ста и нажми­те Ctrl+Enter.

Связанные статьи

Оценить: 
Звёзд: 1Звёзд: 2Звёзд: 3Звёзд: 4Звёзд: 5 (Пока оценок нет)
Загрузка...
 
 

Метки: , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,

 

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *