Исследователи из России и США представили новый терапевтический метод, в котором применяются наночастицы фермента-антиоксиданта, разработанные специально для глаз. Он снимает воспаления и восстанавливает ткани, не вызывая раздражения и аллергии даже при высоких дозах. Результаты работы представлены в журнале Biomedicines.
Воспалительные заболевания глаз остаются наиболее частой клинической проблемой в офтальмологии. При воспалении в тканях производится и накапливается избыток активных форм кислорода (АФК), которые нарушают целостность клеток и приводят к повреждениям сетчатки, нечеткости зрения и даже слепоте. Коллектив ученых из НИТУ «МИСиС», МГУ имени М.В. Ломоносова, НМИЦ ГБ имени Гельмгольца (Россия) и Университета Северной Каролины (США) решил проблему перепроизводства свободных радикалов. Ученые создали многослойные полимерные наночастицы с ферментом супероксиддисмутазой — естественным поглотителем активных форм кислорода. Препарат, разработанный специально для глаз и названный Nano-SOD1, уже показал свою эффективность на кроликах.
При воспалении иммунные клетки организма выделяют защитные факторы, среди них и АФК, которые приводят к гибели инфекции. Однако собственные клетки организма также подвергаются негативным последствиям: повреждению клеточной мембраны, ДНК и жизненно важных ферментов. При глазных воспалениях АФК может повреждать эпителиальную и соединительную ткани глаза. Кроме того, АФК взывает существенное повреждение не только воспаленного участка, но и окружающей нормальной ткани. Это особенно критично для глаз, где целостность всех тканей важна для зрения и нарушение какой-либо из них приводит к слепоте.
Содержание АФК можно снизить с помощью антиоксидантных ферментов, например супероксиддисмутазы SOD1. Однако их доставка в глазные ткани представляет собой серьезную проблему, так как не все вещества из крови могут достигнуть глаза из-за особого барьера, который защищает глаза от инфекций. Поэтому воспаления глаз обычно лечат не системным, а местным способом — нанесением вещества непосредственно на глаза. В своей работе ученые отмечают, что наночастицы SOD1 были специально изготовлены для местного применения в офтальмологии.
«Способность Nano-SOD1 уменьшать воспалительные процессы в глазу была исследована in vivo на кроликах с воспалением внутренних сосудистых путей глаза. В ходе доклинических исследований было показано, что местные капельные введения Nano-SOD1 были на 35% более эффективными по сравнению со свободным ферментом SOD1. В частности, мы отметили статистически значимое снижение воспалительных признаков: отека роговицы и конъюнктивы, гиперемии радужной оболочки и сгустков фибрина», — рассказал один из авторов исследования, инженер научно-исследовательской лаборатории биофизики НИТУ «МИСиС» Александр Ванеев.
По словам исследователей, Nano-SOD1 проникает во внутренние структуры глаза более чем в два раза эффективнее, чем сама SOD1, намного лучше удерживается на поверхности роговицы и сохраняет активность фермента в глазу в течение гораздо более длительного периода времени, чем обычный фермент SOD1 без включения в состав наночастиц. Ученые наблюдали на кроликах уменьшение воспаления и восстановление антиоксидантной активности в глазах. При этом Nano-SOD1 не проявляет токсичности даже при введении чрезвычайно высоких доз: у подопытных кроликов не наблюдалось ни раздражения глаз, ни аллергических реакций, ни мутагенности. В настоящий момент разработчики продолжают серию доклинических испытаний препарата.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
