Сотрудниками лаборатории геохимии углерода им. Э. М. Галимова и лаборатории сорбционных методов ГЕОХИ РАН предложен наноразмерный ионообменник в качестве средства доставки металлолекарств.

Схематическое изображение основных этапов исследования и их медико-биологических результатов.

Быстрая и высокая загрузка цисплатина возможна благодаря двойной поверхностной/пространственной сорбции. Полезная нагрузка стабильна в среде человеческой сыворотки. Высвобождение лекарственного средства in vitro доказало свою эффективность в условиях, характерных для цитозоля рака. Показано, что ИСП-МС служит полезным инструментом для тестирования новых наноносителей лекарственных средств. Результаты опубликованы в Talanta.

Системы контролируемой доставки имеют большое значение в традиционной химиотерапии рака, поскольку большинство противоопухолевых препаратов в клиническом применении предназначены не для лечения, а для уничтожения, не щадя нормальных клеток. Наноразмерные носители лекарств вызвали интерес у онкологов и медицинских химиков в связи с преимуществом селективной и усиленной доставки лекарства к раковым клеткам, благодаря которым почти вся доза препарата достигает места опухоли, избегая повреждения нормальной ткани. Из различных лекарств, которые могут быть загружены в наноматериалы, особое внимание уделяется терапии на основе металлов.

С этой целью были разработаны системы доставки лекарственных средств на основе платины, использующие липосомы, циклодекстрины, углеродные нанотрубки, полимерные или металлические наночастицы и т. д. Разработка наноматериалов, предназначенных для контролируемой доставки металлолекарств требует использования надежных аналитических инструментов. Ученые использовали масс-спектрометрию с индуктивно-связанной плазмой высокого разрешения для оценки нового типа наноносителя на основе катионообменных наночастиц. Регистрируя сигналы изотопов Pt и S, было показано, что прямое взаимодействие между наночастицами и цисплатином приводит к быстрой и высокой загрузке лекарственного средства, а в среде сыворотки человека загруженные наночастицы быстро конвертируются в связанную с белком форму. Состав белковой короны, относительное количество белков, прикрепленных к поверхности исходных и нагруженных цисплатином наночастиц, определяли с помощью ЖХ-МС/МС.

Потенциал наночастиц в качестве наноносителя для умной доставки лекарств был дополнительно подтвержден значительным высвобождением цисплатина в условиях, характерных для цитозоля рака (но незначительным в условиях нормального цитозоля). Считается, что связывание с наночастицами обеспечит лечение цисплатином более целенаправленным действием, более высокими дозами и снижением побочных эффектов.

Дальнейшие исследования будут направлены на выяснение терапевтического потенциала наноразмерных составов металлолекарств в условиях in vivo, а также на придание CEN функций адресной доставки, например, путем декорирования специфическими векторами (липосомами, фолиевой кислотой и т. д.) или/и предоставлением магнитные свойства.

Исследования проведены при финансовой поддержке Минобрнауки.

Источник: ГЕОХИ РАН.