Разработана система адресной доставки лекарственных веществ непосредственно до клетки

Исследователями из Москвы и Пущино разработан эффективный способ получения и адресной доставки противовоспалительного препарата на основе белка теплового шока человека.

Согласно статистике, сепсис или «заражение крови» остается главной причиной смерти, как в нашей стране, так и за рубежом.
«Здесь совместная работа группы исследователей из Института биофизики клетки РАН, Института молекулярной биологии РАН, Института теоретической и экспериментальной биофизики РАН и больницы Пущинского научного центра», - отметил заместитель Председателя Правительства Московской области – министр инвестиций и инноваций Московской области Денис Буцаев, - посвящена предотвращению развития этой тяжелейшей патологии. Разработки ученых Московской области будут продолжены», - добавил зампред.

Сотрудники Института молекулярной биологии им. В. А. Энгельгардта РАН разработали инновационный метод получения высокоочищенного БТШ70.
В своих экспериментах они установили, что введение БТШ70 до введения эндотоксинов достоверно снижает смертность модельных животных и нормализует основные показатели крови. Совместные работы сотрудников ИМБ РАН и Института биофизики клетки РАН продемонстрировали, что человеческий БТШ70 снижает продукцию активных форм кислорода, фактора некроза опухоли α фагоцитов крови и макрофагов, вызванную действием бактериальных эндотоксинов.

Ученые предположили, что БТШ70 можно использовать в качестве агента, защищающего клетки и организм в целом от действия бактериальных патогенов. Для эффективного лечения любого заболевания необходима адресная доставка лекарства. Одним из способов доставки белков и других биологически-активных соединений в клетки наряду с липосомами являются полиэлектролитные микрокапсулы. Наиболее перспективным является использование биодеградируемых капсул, оболочка которых постепенно распадается в клетках благодаря действию внутриклеточных ферментов. Именно этот способ доставки и его модификации был предложен и апробируется для различных фармакологических препаратов учеными из ИТЭБ РАН.

«Инкапсулированный белок обладает рядом преимуществ перед неинкапсулированным», - рассказывает старший научный сотрудник лаборатории цитотехнологии ИТЭБ РАН Людмила Ивановна Шабарчина, - «Это и возможность адресной доставки биологически активных веществ, и пролонгированный выход из микрокапсул; а также защита белка от разрушения и сорбции в биологических жидкостях организма в процессе доставки к клеткам. В связи с этим, микрокапсулы, состоящие из биодеградируемых компонентов, таких как полипептиды и полисахариды, имеют большие перспективы в использовании как на клеточном, так и на организменном уровнях».

Работа, выполненная совместными усилиями пущинских и московских ученых демонстрирует, что полиэлектролитные микрокапсулы легко поглощаются фагоцитами крови. При этом сами биодеградируемые микрокапсулы не обладают токсическим действием на клетки врожденного иммунитета, практически не оказывая влияние на продукцию АФК и апоптоз нейтрофилов. «В этой работе мы показали возможность доставки БТШ70 в клетки врожденного иммунитета с помощью полиэлектролитных микрокапсул» - комментирует исследование заведующий лабораторией регуляции апоптоза института биофизики клетки Максим Григорьевич Винокуров. - «Нами установлено, что при таком способе доставки инкапсулированный БТШ70 более эффективно ингибирует апоптоз нейтрофилов в отличие от неинкапсулированного белка. Кроме того, установлено, что инкапсулированный БТШ70 снижает продукцию фактора некроза опухолей, индуцированную ЛПС, до значений, сопоставимых с защитным действием неинкапсулированного белка».


Справочно

Полученные учеными результаты позволяют рассматривать возможность использования микрокапсул, состоящих из биодеградируемых полиэлектролитов, для эффективной доставки в клетки системы врожденного иммунитета белка БТШ70. Разработанный способ доставки защитного стрессового белка в клетки может быть использован и для других терапевтических препаратов белковой природы.
Работа выполнена при поддержке гранта Российского научного фонда (¹ 14-50-00060).