Новий підхід до лікування запалення

Відео: Нежить. Новий підхід в лікуванні

Запалення - це нормальна, а іноді і корисна реакція організму на травму або інфекцію.

Набряк, підвищення температури, і навіть біль - це спроби організму захистити пошкоджені тканини, видалити чужорідний агент і ініціювати загоєння.

Але постійне запалення часто говорить про більш серйозних станах і саме по собі стає джерелом проблем, таких як втрата функцій і загибель тканини.

«Багато захворювань призводять до запалення. Коли запалення є «побічним продуктом» хвороби або є самою хворобою, дуже часто спостерігаються порушення в ураженої системі. Якщо запалення, наприклад, пов`язано з раком або артритом, ми могли б доставити в осередок ліки і зупинити його », - пише Самір Мітраготрі (Samir Mitragotri), професор хімічного інжинірингу Університету Каліфорнії в Санта-Барбарі, керівник університетського Центру біоінжінірінга.

Використовуючи природні можливості нашого організму, ученим з UC Santa Barbara спільно з колегами з Массачусетського технологічного інституту (MIT) вдалося створити метод таргетной терапії запалення, який і усуває запалення, і не порушує природні процеси.

«Це можна назвати клітинно-опосередкованим підходом до таргетной терапії», - пише молодший науковий співробітник з команди Мітраготрі Аарон Ансельмо (Aaron Anselmo) на сторінках Journal of Controlled Release.

Ключ нової технології - можливість «осідлати» моноцити, різновид білих кров`яних тілець, які здатні проникати глибоко в запалені тканини і боротися з інфекційними агентами. У нормі ці клітини повинні просто циркулювати в крові і відповідати на біохімічні сигнали, які надходять з вогнищ запалення. Як тільки вони засікли такий сигнал, клітини трансформуються в макрофаги, проникаючі в пошкоджені тканини і переварюють чужорідний матеріал.

Каліфорнійські вчені працювали разом з експертами в області хімічного інжинірингу та матеріалознавства MIT Джонатаном Гилбертом (Jonathan Gilbert), Робертом Коеном (Robert Cohen) і Майклом Рабнером (Michael Rubner). Спільними зусиллями вони створили «клітинні рюкзаки» (cellular backpacks) - плоскі дископодібні полімерні частинки, які можуть нести на собі лікарські молекули і переміщаються «на спині» у моноцитів. З одного боку ці нанодіскі покриті шаром антитіл, які вибірково зв`язуються зі своїми клітинами-переносниками, а з іншого боку має бути нанесено лікарська речовина.

Щоб запобігти проковтування і переварювання нанодісков самими макрофагами дослідники розробили особливу несферичну форму, яка, як показали експерименти, є найбільш проблемною для ненажерливих імунних клітин. Ця форма, а також гнучкість нанодісков забезпечують високу стійкість лікарських частинок до фагоцитозу.

Експерименти in-vitro і in-vivo показали, що «клітинні рюкзаки» успішно прикріплюються до моноцитам і досягають вогнищ запалення, не порушуючи при цьому природних функцій імунних клітин. Тепер вчені планують провести експерименти з завантаженням наночастинок лікарськими речовинами. Ідеальним методом лікування було б введення таких частинок в кровотік, де вони знайдуть переносників і кинуться до вогнища запалення. Досягнувши мети, частки розпадуться і звільнять лікарська речовина, концентрація якого в осередку багаторазово перевищить концентрацію в крові.

Ансельмо впевнений, що «клітинні рюкзаки» мають величезний потенціал як засіб доставки найрізноманітніших ліків. За словами дослідників, основна перевага їх методу в можливості доставки великої дози ліки прямо в осередок запалення.

«Візьмемо, наприклад, хіміотерапію раку, яка часто має дуже вузькі можливості: занадто малі дози неефективні, а надто великі дози можуть бути смертельними. Оскільки молекули хіміопрепаратів подорожують по всьому організму і впливають на всі тканини, з якими вступають в контакт, дози таких ліків часто обмежені через побічні ефекти. Наша таргетная терапія не тільки дозволить захистити здорові тканини, а й підвищить ефективність і швидкість лікування, забезпечивши більш високі концентрації ліки в осередку », - пояснив професор Мітраготрі.