Наночастицы сделают лекарства «умнее»

Разработан новый метод, который позволит сделать лекарства «умнее», используя нанотехнологию, чтобы они были более эффективными для достижения своей цели.

Ученые из Университета Линкольна, Великобритания, разработали новую методику, которая дополняет наночастицы золота белком, чтобы их можно было использовать для адаптации препарата и более точно нацеливать на определенную область в организме, такую ​​как раковая опухоль.

Золотые наночастицы представляют собой сферы, состоящие из атомов золота, имеющих диаметр всего лишь несколько миллиардов долей метра, которые могут быть покрыты биологическим белком и объединены с лекарственными средствами, чтобы они проходили через тело пациента и достигали пораженного участка.

Наночастицы могут «адсорбировать» (удерживать на поверхности) лекарства, которые в противном случае стали бы нерастворимыми или быстро деградировали в кровотоке, и из-за их небольшого размера они могут преодолевать биологические барьеры, такие как мембраны, кожа и тонкая кишка, которые обычно мещают лекарству достигнуть своей цели.

Эта технология уже используется в реальных приложениях, таких как тесты на беременность — но еще не широко используется в разработке лекарств.

До сих пор процесс покрытия наночастиц означал, что используемые белки должны были «смешиваться» вместе с частицами, которые не обладают способностью контролировать способ их связывания, что делало препарат менее эффективным. Новый метод позволяет фармакологам наносить белки на наночастицы золота слоем в определенном порядке. Это поддерживает целостность белка, так что препарат является более эффективным, открывая новые возможности для развития наномедицины.

Выводы были опубликованы в журнале Nature Communications.

Исследование проводилось д-ром Энрико Феррари, нанобиологом из Университета Линкольна. Он сказал: «Золотые наночастицы являются важным инструментом в разработке новых лекарств и в системах доставки лекарств. Мы открыли ключ к связыванию белков и молекул, чтобы эти препараты были более эффективными».

«Наш метод может помочь разработать нанолекарства, которые не нуждаются в обширной химической модификации белкового препарата или нано-носителя и поэтому могут быть разработаны более легко и быстро».

Исследователи взяли фрагменты белков из бактерий и плоских червей, которые при слипании были эффективны при связывании с поверхностью наночастиц золота и способны образовывать устойчивые связи с любым другим белком.

Это новый универсальный метод связывания белков с наночастицами, будет работать для большинства белков, что делает этот процесс более привлекательной перспективой для фармацевтических компаний, говорят исследователи. Этот метод также может быть применен к биосенсорам и диагностическим наборам, которые используют золото, например, используемые в клинических условиях для выявления текущих инфекций в крови пациентов.

Больше информации: Wenwei Ma et al, Modular assembly of proteins on nanoparticles, Nature Communications (2018). DOI: 10.1038/s41467-018-03931-4