Наносистеми доставки ліків
Використання наносистем доставки ліків успішно використовувалося у світовій онкології протягом кількох десятиліть. Водночас ефективність застосування ліпосомальних нанопрепаратів залишалася помірною з обмеженими перевагами відносно зниженої токсичності та підвищення загальної виживаності пацієнтів. Важливим чинником, що знижує результативність такого способу доставки лікарських засобів, є передчасне надходження препарату з ліпосомального носія в системний кровообіг до того, як активна сполука досягне місця пухлинного росту. Небажане передчасне вивільнення інкапсульованої цитотоксичної діючої речовини може призводити до зменшення впливу лікарського засобу в місцях локалізації пухлини та підвищення ризиків пошкодження здорових тканин.
Зазвичай витік активної сполуки з ліпосомальної наносистеми зумовлений однаково як білками у плазмі крові (наприклад, ліпопротеїнами чи іншими опсонінами), що порушують цілісність бішару ліпосом, так і змінами інтенсивності локального кровопостачання. У кінцевому результаті зазначені фактори зумовлюють підвищену чутливість ліпосомної мембрани до деформації та проникності. У дослідженні, яке виконали співробітники кафедри фармакології та біологічної хімії Медичної школи Шанхайського університету (Shanghai University School of Medicine), Китай, повідомляється про новий спосіб стабілізації ліпосом шляхом введення жорсткої нанооболонки в їх внутрішню структуру, що підвищує ефективність доставки лікарських засобів. Результати роботи опубліковано в журналі «Nano Letters» 20 травня 2020 р.
Оптимізація структури ліпосом
У пошуках вирішення проблеми нестабільності структури наносистем вченими випробувано безліч варіантів, що могли би перешкоджати витоку ліпосом. Серед них — покриття поверхні полімерами або методики зшивання ліпідного бішару. Однак зазначені модифікації здатні змінювати властивості ліпосом, що призводить до непередбачуваних результатів їх взаємодії з клітинами. Тому результати попередніх експериментів зумовлювали пошук такого способу стабілізації ліпосом, який би забезпечував незмінність їхньої поверхні.
Вибір було зроблено на увігнутих наноструктурах з отвором, який опосередковує вивільнення лікарського засобу після розпаду ліпосомального бішару всередині пухлини. Дослідники спиралися на те, що, формуючи ліпідний бішар навколо нанооболонки, жорстка структура виконуватиме роль механічного каркасу ліпосоми. З цією метою фахівці створили наночастинки у формі кульок на основі діоксиду кремнію, модифікуючи їхні поверхні позитивно зарядженою хімічною групою та концентруючи негативно заряджений ліпідний бішар навколо кожної структури. Після цього один із препаратів, що використовують у хіміотерапії, було завантажено в заповнений водою центр наночастинки. Стабілізовані таким чином ліпосоми набули більшої стійкості порівняно зі звичайними наноносіями, які вступають у взаємодію з різними факторами в судинному руслі.
Водночас у спостереженні in vitro такі ліпосоми не втрачали здатності вивільняти доксорубіцин при поглинанні їх клітинами пухлини. У подальшому проведено експеримент з лабораторними гризунами, яким трансплантували метастатичні клітини пухлини молочної залози. Призначення хіміопрепарату з використанням модифікованої ліпосомної наносистеми сприяло тому, що тварини, які отримували такі ін’єкції, виживали значно довше за тих, яким відповідний препарат призначали в ліпосомах попередньої генерації. Також у гризунів основної групи середні розміри пухлин були меншими, а метастазування в легені не відбувалося порівняно із тваринами паралельної групи.
Клінічне значення
У висновку дослідники зазначили, що удосконалений підхід забезпечує кращу доставку лікарських засобів до місць пухлинного росту, завдяки чому підвищується ефективність хіміотерапії. Автори наголосили, що порівняно з альтернативними методами зміни поверхневих характеристик та складу ліпосом із метою їх стабілізації, нова технологія забезпечує фізичну опору для повністю водної порожнини наноліпосоми. Стабілізація на основі описаного методу є простим та ефективним способом підвищення стабільності носія активної лікарської речовини, а отже — збільшення очікуваної ефективності терапії. На думку дослідників, переваги нових наносистем доставки можуть забезпечувати їхній суттєвий потенціал на шляху клінічного впровадження.
Долучайтеся до нас у Viber-спільноті, Telegram-каналі, Instagram, на сторінці Facebook, а також Twitter, щоб першими отримувати найсвіжіші та найактуальніші новини зі світу медицини.
- Chen Z.-J., Yang S.-C., Liu X.-L. et al. (2020) Nanobowl-supported liposomes improve drug loading and delivery. Nano Lett., May 20. DOI: 10.1021/acs.nanolett.0c00495 (https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.0c00495).
Наталія Савельєва-Кулик
