Разработан новый класс наночастиц для химиотерапии

Ученые из Северо-западного университета показали, что полученные ими наноалмазы можно использовать для доставки лекарственных препаратов при химиотерапии клеток, пишет Physorg. Результаты исследования изложены в журнале Nano Letters. Впервые показано, что новый класс наноматериалов – наноалмазы – можно использовать в биомедицине для проведения эффективной химиотерапии при раковых заболеваниях, лечения туберкулеза и вирусных инфекций.

Группа исследователей под руководством доктора Дина Хо (Dean Ho) установила, что наноалмазы хорошо связывают различные лекарственные препараты, целенаправленно достигают клеток-мишеней организма, не повреждая их, и передают лекарственный препарат нужным клеткам.

Другое преимущество нового материала, подтвержденное рядом генетических исследований, состоит в том, что наноалмазы не вызывают воспаления клеток. Когда наноалмаз соприкасается с клеткой-мишенью, он передает ей препарат, сам полностью освобождаясь от него и не проникая в клетку. Таким образом, он не вызывает иммунной реакции. Доктор Хо считает это очень важным дополнением, поскольку при транспортировке лекарственных препаратов при помощи биологических материалов, например, бактерий, иммунная реакция клетки неизбежна.

При создании наноалмазов Хо и его коллеги использовали наночастицы диаметром 2 нм, из которых компоновали более крупные блоки диаметром от 50 до 100 нм. Препарат, помещенный на поверхность отдельных наночастиц размером 2 нм, не эффективен. Он становится активен в том случае, когда его помещают на группу наночастиц размером 50-100 нм. Из-за большой поверхности блока из наноалмазов, количество препарата почти в пять раз больше того, которое способны нести отдельные частицы наноалмаза. Еще одним достоинством метода является то, что наноалмазы растворимы в воде: это решает проблему их вывода из организма после проведения терапевтической операции.

Для изучения терапевтического действия наноалмазов Хо использовал живые крысиные клетки макрофагов, человеческие клетки колоректальной карциномы и гидрохлорид доксорубицина – препарат, широко используемый при химиотерапии. Препарат успешно адсорбировали на группах наноалмазов, а затем он был эффективно транспортирован к клеткам карциномы. Достигнув цели, группы наноалмазов распадались на отдельные единицы и доставляли препарат точно по назначению. Изучая экспрессию трех генов, связанных с воспалительным процессом, и один ген, отвечающий за апоптоз, исследователи не выявили никакой токсичности, воспаления и смерти клетки. Таким образом, было продемонстрировано, что наноалмазы не оказывают на клетки вредного побочного действия.