Российские ученые разработали подход к увеличению эффективности доставки наночастиц-перевозчиков лекарственных препаратов в опухоль мозга (глиобластома) за счет стимуляции обонятельной системы. Технология показала свою эффективность в ходе доклинических испытаний. Результаты исследования, поддержанного грантом РНФ, опубликованы в журнале ACS Applied Nano Materials, сообщает пресс-служба Томского политехнического университета.
Способность наноразмерных объектов проникать из носа человека и животных в мозг известна давно. Таким путем в центральную нервную систему проникают различные вирусы и токсические агенты, содержащиеся во вдыхаемом воздухе. Но через нос могут проникать не только вещества, представляющие опасность для здоровья, но и лекарственные препараты. С каждым годом список терапевтических средств, направленных на лечение заболеваний мозга, использование которых предполагает их введение через нос, растет. Это связано с тем, что такой путь введения препарата позволяет обойти гематоэнцефалический барьер (ГЭБ), естественную систему защиты мозга от нежелательных воздействий. Это, в свою очередь, позволяет снизить дозу, необходимую для достижения результата лечения, и количество побочных эффектов благодаря тому, что препарат идет целенаправленно в мозг и по минимуму взаимодействует с другими органами.
Уникальность подхода, разработанного российскими учеными, заключается в использовании природного механизма обоняния для более эффективной транспортировки веществ к очагу опухоли.
«Одно из наиболее бурно развивающихся направлений в фармацевтике — разработка препаратов на основе магнитных наночастиц, которые выступают в роли контейнеров, позволяющих доставлять препараты не только по адресу, но и в целости и сохранности. Не удивительно, что возможность подобных грузоперевозок в мозг в обход ГЭБ привлекла внимание ученых во всем мире. Одним из наиболее смертельных заболеваний мозга, для которого активно разрабатывают лекарственные формы на основе наночастиц, вводимых через носовую полость, является глиобластома, злокачественное образование, приводящая к гибели в 96% случаев», — рассказал руководитель исследования, доцент Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий Томского политехнического университета Роман Чернозем.
В ходе лабораторных экспериментов мышам интраназально вводили раствор феррита марганца в концентрации 2,8 мг/кг. Результаты исследований показали, что наночастицы проходят путь от главной обонятельной луковицы до глиобластомы за 12–96 часов.
Кроме этого, МРТ-исследования показали, что количество доставленных наночастиц к опухоли значительно увеличивается при стимуляции обонятельных рецепторов мышей 0,01% аэрозолем ацетофенона. Для человека запах этого вещества ощущается как сладкий аромат черемухи.
«Примечательно, что частицы феррита марганца локализуются непосредственно в области глиобластомы, а не рассеиваются по всему головному мозгу. Такие результаты говорят о возможности в будущем обеспечить адресную доставку лекарственных препаратов непосредственно к злокачественному новообразованию. Это открывает новые возможности для развития фармакологии. Потенциально этот механизм можно использовать для доставки лекарственных препаратов непосредственно в головной мозг при лечении болезни Паркинсона, деменции, депрессии и так далее», — отметил старший научный сотрудник Международного научно-исследовательского центра «Пьезо- и магнитоэлектрические материалы» Томского политехнического университета Александр Ромащенко.
Ученые показали, на примере случая контакта опухоли с нейронами ольфакторной системы, что запаховая стимуляция усиливает транспорт наночастиц из носовой полости в глиобластому. Эффективность такой передачи была выше в шесть раз по сравнению с введением тех же наночастиц внутривенно.
«Несмотря на то, что скорость внутриклеточного перемещения частиц из носа в глиому была ниже, чем при их проникновении в опухоль из кровеносного русла, аккумуляция в нецелевых структурах практически была исключена. Полученные данные будут полезны при разработке нового подхода к терапии злокачественных новообразований центральной нервной системы», — добавляет профессор Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий Томского политехнического университета Роман Сурменев.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
