Ученые УрФУ и СПбГУ разработали новую стратегию таргетной антибактриальной терапии
Ученые-химики УрФУ и СПбГУ предложили новый подход к таргетной антибактериальной терапии при бактериальных инфекциях. В его основе — наносистема, ядром которой является полиоксометаллат (содержит молибден и железо). К поверхности полиоксометаллата привязан антибиотик тетрациклин. Такой подход позволит более эффективно бороться с бактериями за счет прицельного воздействия. Результаты исследования опубликованы в журнале Inorganics.
«Ион полиоксометаллата — это заряженная наночастица, которую можно использовать в качестве основы. Она очень маленького размера — 2,5 нанометра. Благодаря этому она может легко проникать в клетки и проходить через стенки сосудов. На нее можно “посадить” лекарственные препараты и дополнительные вещества (молекулы-векторы), которые помогут системе достигнуть конкретного пораженного органа. В таком случае лекарство будет меньше распределяться по всему остальному организму. Это позволит снизить побочные эффекты, особенно сильно токсичных препаратов», — поясняет научный сотрудник УрФУ Маргарита Тонкушина.
Во всем мире много лет проводят исследования на тему адресной доставки лекарственных препаратов в виде наносистем. Для них существует множество вариантов основ. Это могут быть белки, липосомы, биосовместимые полимеры. Также используют наночастицы на основе металлов (золота, платины, серебра) и оксидов металлов (железа, церия). У каждой такой системы есть и преимущества, и недостатки.
«У используемого нами полиоксометаллата есть преимущество по сравнению с металлическими системами в том, что он постепенно разлагается в организме на безвредные вещества, которые усваиваются организмом в качестве микроэлементов. В то время как у металлических и оксидных наносистем существует проблема с выведением из организма. Мы также опубликовали исследование, которое показывает, что введение этого полиоксометаллата повышает уровень гемоглобина и оказывает противоанемическое действие», — добавляет Маргарита Тонкушина.
Ученые отмечают, что полиоксометаллат, благодаря своему заряду, вместе с привязанным к нему лекарством можно ввести в организм под действием электрического поля. Соответственно, доставку препарата возможно осуществить с помощью лекарственного электрофореза.
Эксперименты на клеточных культурах показали, что полиоксометаллат в качестве основы для наносистемы может быть перспективен и для других классов препаратов, например, противоопухолевой терапии. Также планируется проверить способность таких наночастиц преодолевать естественные барьеры иммунопривилегированных органов.
«В идеале мы хотим создать систему адресной доставки самых разных препаратов с полиоксометаллатом. Возможно, у него будет какая-то биосовместимая оболочка снаружи, чтобы не было реакции иммунной системы. После попадания в кровоток наносистема должна проникать к месту поражения и высвобождать там лекарственный препарат. Это мечта, к которой мы движемся. Либо второй вариант — введение наносистемы с помощью электрофореза», — заключает Маргарита Тонкушина.
Информация предоставлена пресс-службой Уральского федерального университета для портала «Научная Россия».
https://www.mdpi.com/2304-6740/11/1/9