Учёные снабдили наночастицы белковым «паспортом» для обмана защитной системы организма

Конечной целью для любой иммунной системы является уничтожение чужеродного агента, которым может быть бактерия, вирус, частички грязи и многое другое. К сожалению, в этом списке также числятся всяческие медицинские ухищрения, такие как наночастицы, используемые для доставки лекарственных препаратов, кардиостимуляторы, искусственные суставы и прочее.

Другими словами, иммунная система атакует всё, что не признаётся ею как часть тела. В этом ответе участвует множество клеточных компонентов, в том числе и так называемые макрофаги. Эти клетки-пожиратели готовы к активному захвату и «перевариванию» чужеродных агентов.

В тандеме с макрофагами работают белки сыворотки крови, которые буквально облепляют вторженца и привлекают внимание пожирателей. Обнаружив чужеродный агент, макрофаги, сигнализируют себе подобным и создают вокруг него защитный барьер. К сожалению, есть множество заболеваний, с которыми иммунная система человека даже при полной своей мобилизации справиться не в состоянии.

Для того чтобы помочь организму, учёным лишь остаётся искать способы обмана этого продуманного до мелочей механизма. Например, для сохранения наночастиц, переносящих лекарства, было предложено использовать покрытие в виде своеобразной полимерной «щётки». Этот способ должен был физически препятствовать оседанию сывороточных белков, однако он только ненадолго отложил наступление макрофагов.

Исследователи из университета Пенсильвании (Penn) пошли другим путём и отправились на поиски способа убедить пожирателей, что перед ними часть тела, а не наночастица с лекарственным препаратом.

Ещё в 2008 году руководитель нынешнего исследования Дэннис Дишер (Dennis Discher) и его коллеги показали, что человеческий белок CD47, присутствующий на большинстве клеточных мембран млекопитающих, связывается с рецепторами на поверхности макрофага (в случае человека они носят название SIRPα). Этот процесс сродни паспортному контролю: если связь CD47 и SIRPa осуществилась, то объект признаётся «своим» и может проследовать к месту назначения.

На основе этой информации учёные создали короткую аминокислотную последовательность, которая гарантированно будет воспринята макрофагом как CD47. После этого они закрепили свой «минимальный пептид» на поверхности наночастиц с противораковым препаратом и проверили его эффективность на организме мыши.

Предварительно исследователи генетически модифицировали грызунов таким образом, чтобы их SIRPα-рецепторы были похожи на человеческие. Мышам вводили наночастицы двух видов: с «молекулярным паспортом» и без него, после чего измеряли, сколько времени потребуется иммунной системе, чтобы произвести зачистку.

Оказалось, что наночастицы с «паспортом» находились в крови животных около 20-30 минут, то есть более чем в 4 раза дольше, чем аналоги без белка на поверхности.

В пресс-релизе университета исследователи подчёркивают, что для терапевтических целей полчаса — это большое достижение. Также важно, чтобы макрофаги рано или поздно распознавали наночастицы и уничтожали излишки агентов.

А вот для кардиостимуляторов и других постоянных устройств необходим долгосрочный «паспорт» и для его создания, вероятно, потребуется целая комбинация белков.

От целенаправленного использования нового метода доставки лекарственных препаратов в организм человека, учёных отделяет ещё множество экспериментов и проверок на безопасность. Но на данном этапе абсолютно бесспорным является факт обнаружения относительно простого ключа к иммунной системе, который любой исследователь может создать и модифицировать в лабораторных условиях буквально с нуля.

Более подробно с исследованием можно ознакомиться в статье, опубликованной в журнале Science.

Также по теме: Нанокапсулы с ферментами отрезвили подвыпивших мышей Учёные предлагают использовать для безболезненных уколов лазер Американские врачи излечили девочку от рака, заразив её ВИЧ Вирус коровьей оспы помог в борьбе с раком печени Наноантибиотик победит бактерии, устойчивые к обычным лекарствам

Поделиться в соц. сетях