Российские исследователи заявили о прорыве в области адресной доставки лекарств: команда Сеченовского университета освоила методику загрузки медикаментов в экзосомоподобные наночастицы с рекордной эффективностью — до 85%. Новая технология имеет потенциал почти в десять раз повысить эффективность терапии и уменьшить токсичность лечения, что открывает перспективы для создания следующего поколения противоопухолевых средств и способно изменить подход к лечению тяжелых форм рака. Подробности о том, как действуют созданные в лаборатории внеклеточные пузырьки, представлены в материале «Известий».
Что такое экзосомальные наночастицыСпециалисты Сеченовского университета предложили новую методику загрузки лекарственных веществ в экзосомоподобные наночастицы, что позволило поднять показатель эффективности доставки почти в десять раз: с привычных 5–9% до 85%. Это решение снимает давнюю проблему в бионанотехнологиях и открывает путь к разработке противоопухолевых препаратов с улучшенной эффективностью и пониженной токсичностью.
Фото: ИЗВЕСТИЯ/Сергей Виноградов— Раньше любые лекарственные соединения загружать в такие наночастицы было очень сложно. Методы, которые использовались для загрузки, как правило, повреждали структуру наночастиц и в целом снижали их свойства, а эффективность применения была совсем низкой — в большинстве исследований она доходила лишь до 9%. Мы смогли за последние четыре года разработать и оптимизировать новые подходы, которые позволяют поднять эту планку до 85%. Это дает возможность создавать новые препараты на основе уже проверенных лекарственных соединений, загружая их в эти новые средства доставки, — рассказал заведующий лабораторией генетических технологий в создании лекарственных средств Института медицинской паразитологии, тропических и трансмиссивных заболеваний им. Е.И. Марциновского Дмитрий Костюшев.
Справка «Известий»Экзосомы — это микроскопические внеклеточные пузырьки (везикулы), которые выделяются клетками различных тканей и органов. Они переносят между клетками специальные «посылки» — белки, жиры и фрагменты РНК, благодаря чему клетки могут «общаться» друг с другом.
Ключевое преимущество разработанной платформы заключается в таргетированном накоплении в опухоли и метастазах, отметили ученые. Лечение запущенных онкологических стадий (III–IV) по-прежнему остается одной из серьезнейших задач современной медицины из‑за крайне низкой пятилетней выживаемости. Новая система даёт возможность прямо доставлять лекарство в пораженные участки, уменьшая воздействие на здоровые органы и понижая системную токсичность, подчеркнули в институте.
Клиническое применение наноэкзосомПо данным исследователей, эффективность предложенного подхода подтверждена на моделях рака молочной железы и меланомы. В опытах на клеточных линиях и животных наночастицы, содержащие химиотерапевтические препараты, показали выраженную противоопухолевую активность. В отличие от природных экзосом, которые трудно масштабировать для промышленного производства, новая технология легко поддаётся стандартизации и увеличению объёмов. Разработанные в университете экзосомоподобные наночастицы созданы из биологических компонентов человека, отличаются высокой биосовместимостью, имеют размер порядка 100 нм и отрицательный заряд, что делает их подходящими носителями для системной доставки.
Фото: ИЗВЕСТИЯ/Татьяна УлемскаяИнтерес к технологиям адресной доставки противоопухолевых средств сохраняется среди ученых и практикующих онкологов из‑за высокой токсичности стандартных схем терапии и их ограничений. Существуют разные методы точечной доставки лекарств в клетки новообразований, в том числе с использованием наноструктурных компонентов, отметил «Известиям» заведующий кафедрой онкологии СамГМУ, главный врач Самарского областного клинического онкологического диспансера, эксперт рынка НТИ «Хелснет» Олег Каганов.
Предлагаемый подход предполагает применение экзосомоподобных наночастиц, собранных из человеческих биологических компонентов и обладающих высокой биосовместимостью. Это увеличивает их шансы стать эффективным средством для высокоточной доставки к опухоли, независимо от её расположения и стадии, в том числе при наличии отдаленных метастазов, подчеркнул он.
— Данная технология, учитывая первые положительные результаты, полученные в эксперименте, интересна для возможности создания индивидуальных форм противоопухолевых препаратов для персонифицированного лечения больных в самых сложных клинических ситуациях, — отметил специалист.
Фото: Global Look Press/Jens KalaeneГенно-инженерные экзосомы, как и в принципе экзосомальная терапия, применяются экспериментально уже практически во всех областях медицины, потому что это таргетная доставка чувствительных молекул в самые разные органы и ткани, начиная от косметологии и заканчивая лечением онкозаболеваний, рассказал «Известиям» научный сотрудник Института изучения старения Российского геронтологического научно-клинического центра Пироговского университета, кандидат медицинских наук Михаил Болков.
— Такая терапия рассматривается в том числе для доставки лекарств, воздействующих на механизмы старения, и этот путь доставки популярен в современных подходах в экспериментальной медицине, — отметил ученый.
В настоящий момент исследователи отбирают наиболее перспективные клинические показания, чтобы ускорить переход технологии в доклинические и клинические исследования.