Архив медицинских новостей Июнь-2015


Наночастицы: доставка по адресу

Наночастицы: доставка по адресу

В первой части обзора «МедНовостей» по наночастицам речь шла об истории их внедрения в медицине и основных принципах использования.

Термин «наноматериалы» звучит очень инновационно, но на самом деле, наночастицы древнее человечества. «МедНовости» представляют обзор истории и способов применения наночастиц — от Древнего Рима до молекулярной медицины.

Во второй части мы расскажем о преодолении гематоэнцефалического барьера, металлических наночастицах и проблеме токсичности.

Важное свойство наночастиц — способность проносить лекарство через гематоэнцефалический барьер. Специальные селективные транспортеры в ГЭБ поставляют в головной мозг глюкозу, свободные жирные кислоты, аминокислоты, витамины, минералы и электролиты.

Но почти для всех крупных и более 98% молекул с малой массой вход закрыт: плотные контакты между эндотелиоцитами мозга и их биохимические свойства не дают проникнуть веществам из общего кровотока. Большинство препаратов либо не могут попасть к цели, либо концентрация пересекших границу молекул оказывается очень мала по сравнению с введенной в организм. В таком случае приходится давать человеку дозы лекарства, гораздо большие, чем нужно для лечения. А это может вызвать и побочные эффекты в других органах.

Механизм доставки лекарств через ГЭБ долго оставался загадкой и до конца до сих пор не выяснен.

Два основных способа, которыми осуществляется доставка, — увеличение концентрации препарата в просветах ГЭБ или около него, либо проход вместе с молекулой напрямую в мозг (об этом можно прочитать подробнее в статьях в Current Medicinal Chemistry и Drug Development and Industrial Pharmacy).

Сейчас потребность в адресной доставке очень высока. Заболевания, источники которых локализованы в мозге, встречаются все чаще, смертность от них все выше, а их социальная значимость все больше. Лечения для многих из них просто нет: например, для бокового амиотрофического склероза, прионных болезней, Альцгеймера, Паркинсона, Хантингтона.

Для других неврологических заболеваний терапия существует, но ей требуется усовершенствование. Появление в клинической практике наночастиц, доставляющих лекарства через ГЭБ, могло бы значительно улучшить терапию эпилепсии, рассеянного склероза, мигреней, черепно-мозговых травм, заболеваний сосудов головного мозга, нейроинфекций некоторых видов онкологий мозга.

Наноиглы, проходящие через гематоэнцефалический барьер. Фото: Wellcome Images / Flickr

{#vrez.58997}

Идея внутривенных инъекций наночастиц для попадания в мозг родилась у профессора Петера Пауля Шпайзера (Peter Paul Speiser), начальника лаборатории в Цюрихе, примерно в 1980 году. Однако Йорг Кройтер (Jorg Kreuter) вспоминает, что сам посчитал это «глупой затеей»: он думал, что ГЭБ окажется навсегда непроницаемым и для нанонаучного прогресса. Повторно такую идею он услышал двенадцать лет спустя от московского ученого Ренада Аляутдина. В российской лаборатории он показал на животной модели, что особая форма наночастиц — покрытых полисорбатом 80, — связанная с различными препаратами (гексапептид даларгина, лоперамид или тубокурарин), работает. Эффекта же от препаратов в свободной форме не было.

Позже другой российский ученый Светлана Гельперина со своей группой показала, что наночастицы с доксорубицином (цитостатиком, применяемым в химиотерапии рака), покрытые полисорбатом 80, крайне эффективно доносят лекарство в мозг.

Группа канадских исследователей разработала и проверила на мышах технологию доставки лекарств в мозг, напоминающую фильм и книгу «Фантастическое путешествие», в которых уменьшенная подводная лодка путешествует по кровеносным сосудам в мозг, чтобы найти и уничтожить тромб. Сейчас эту роль выполняют наночастицы, способные открыть гематоэнцефалический барьер в нужном месте.

Сейчас ученые активно разрабатывают различные конструкции, способные пронести лекарство через ГЭБ. Например, в модели на мышах были опробованы золотые наночастицы, нацеленные на рецептор инсулина в мозге. После введения в хвостовую вену они проникали в мозг посредством рецептор-опосредованного эндоцитоза. В опытной группе по сравнению с контролем, которому вкалывали обычные золотые наночастицы, через два часа после инъекции оказалось в пять раз больше таких наночастиц.

Есть и обходные пути в мозг, которые тоже исследуются учеными. К примеру, мозговой нейротрофический фактор (BDNF) можно использовать как терапию при нейродегенеративных расстройствах, включая потерю слуха и зрения. Но пробраться к сетчатке и внутреннему уху непросто: существуют схожие с ГЭБ гемато-ретинальный и гемато-лабиринтный барьеры. Закапывание препарата, конъюгированного с наночастицами, позволяет BDNF проникнуть к улитке или задней части глаза. Это, как пишут авторы эксперимента, может привести к долгосрочному или даже полному предотвращению дегенерации слуховых и зрительных нейронов.

Описанные выше золотые наночастицы к инсулиновому рецептору — далеко не единственный металлический «инструмент» этой технологии. Используемые материалы — это золото, серебро, железо, цинк и титан. Они обладают уникальными физическими и химическими свойствами. Например, фотолюминесценцию и суперпарамагнитные свойства металлических наночастиц применяют для визуализации, а способность к выработке активных форм кислорода (АФК) и нагрев при фототермическом эффекте — для уничтожения раковых клеток.

Типы наночастиц из золота. Фото: University of Southampton

Лаборатория Стива Фаеринга (Steve Fiering) в Онкологическом центре Норриса Коттона показала, что можно не просто вызвать локальное повышение температуры воздействием электромагнитной энергии, инфракрасного излучения или радиоволны на отдельные наночастицы, но и тем самым спровоцировать иммунный ответ на опухоль.

Американские ученые разработали инновационный подход к лечению онкологических заболеваний, заключающийся в использовании наночастиц для теплового уничтожения опухолевых клеток с последующей активацией иммунной системы.

Помимо этого, методические наночастицы биосовместимы с организмом и легко из него выводятся.

Часто металлические наночастицы покрывают сверху тонким слоем полимера и конъюгируют с лекарством. Например, первые золотые наночастицы с полимерной оболочкой были сделаны в 2008 году. Такая сложная конструкция многофункциональна и крайней эффективна. Но исследователей мучал вопрос, почему же золотые наночастицы так легко проникают через клеточную мембрану — ведь та, казалось бы, надежно отгораживает клетку от нежелательных воздействий.

Исследователи из Массачусетского технологического института (MIT) и Федеральной политехнической школы Лозанны (Ecole Polytechnique de Lausanne) в Швейцарии показали, что наночастицы сперва смешиваются с липидами мембраны и так проникают внутрь клетки.

Только что опубликована работа международной командыисследователей, в которой им удалось проанализировать стабильность золотых наночастиц, покрытых полимером, и отследить их распределение организме. Для этого они пометили наночастицы радиоактивными изотопами. Были получены интересные результаты: оказалось, что даже конъюгированные высокостабильные наночастицы могут вживую повести себя не так, как in vitro. В этом случае, например, оболочка отделилась от наночастицы под действием печеночных ферментов.

Не только к золоту относятся последние разработки ученых. Используют в терапии и антибактериальные и противовоспалительные свойства серебра. Его ионы высокотоксичны для микроорганизмов, но по поводу точного механизма такого воздействия исследователи пока не пришли к общему мнению.

Их используют и как протихоопухолевую терапию. Команда из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре (UC Santa Barbara) в 2014 году разработала уникальные сферические серебряные наночастицы, покрытые пептидами, нацеливающими препарат на раковые клетки. Оболочка наночастиц, не нашедших «мишень», разрушается и не мешает последующей визуализации.

Ученые из Методистской больницы Хьюстона (Houston Methodist) в этом году разработали форму наночастиц, которые разрушают тромбы в 100-1000 раз быстрее, чем обычно применяемые для этого техники. Наночастицы из оксида железа, покрытого альбумином, белком крови, который «прячет» наночастицы от иммунной системы и дает время достичь кровяного сгустка. Оксид железа можно впоследствии использовать для МРТ-сканирования, манипуляций внешними магнитными полями и последующего успокоения разрушения тромба с помощью локального нагревания.

Лекарство, загруженное в наночастицы, — это молекула тканевого активатора плазминогена (ТАП, tPA). Этот фермент в малых концентрациях содержится в крови, и обычно его вводят в сложных ситуациях пациентам при подозрении на образование тромбов. Однако обычное неадресное введение ТАП может быть опасно кровоизлияниями.

Эксперименты были проведены на мышиной модели и на крови человека. Если разработка будет успешной, она поможет предотвратить многие последствия образования тромбов: инсульты, инфаркты, эмболии легочной артерии и другие. Дальше команда ученых планирует провести опыты по использованию этих наночастиц во внешних магнитных полях: чтобы направлять и нагревать наночастицы.

Как волшебная пуля существует только в операх, так и идеальные лекарства еще не изобретены. «Ложка дегтя» для нанотехнологий — токсикологические риски.

Нанотехнологическая промышленность стремительно развивается, но воздействие наночастиц на человека и окружающую среду изучается крайне мало. Более тщательный подход наблюдается лишь в биомедицине.

Как показано на животных моделях, материал наночастиц при ингаляционном введении становится токсичнее, чем этот же материал, но в частицах большего размера. В легких животных исследователи регистрировали сильную воспалительную реакцию, особенно от углеродных нанотрубок. При попадании перорально или ингаляционно наночастицы быстро всасываются в кровь, разносятся ей по органам и тканям, а в некоторых случаях даже вызывают агрегацию тромбоцитов и сосудистый тромбоз в каротидных артериях крыс.

Согласно исследованиям российских ученых с биологического факультета МГУ, из Института биологии развития имени Кольцова, Института физической химии и электрохимии имени Фрумкина РАН и Института молекулярной биологии имени Энгельгардта, золотые наночастицы могут подавлять процессы, важные для оплодотворения яйцеклетки сперматозоидом. «Если говорить грубо и образно, озолоченные сперматозоиды — плохие любовники», — комментирует один из авторов исследования, биолог Сабир Захидов.

Появляются и новые модели для проверки токсичности препаратов. «Наночастицы в целом — новые материалы, и мы мало знаем об их влиянии на здоровье человека и состояние экосистемы», — прокомментировала Квилин Ли (Qilin Li), глава проекта с использованием круглых червей C. elegans. Ученые проверили на нематодах 20 типов наночастиц. По реакции червей, — например, по подвижности, росту и продолжительности жизни, — группа выяснила, что пять препаратов практически не токсичны.

Анна Петренко

30.06.2015, medportal.ru


В Москве инвалиды смогут проходить реабилитацию дистанционно

В Москве инвалиды смогут проходить реабилитацию дистанционно У московских инвалидов появится возможность проходить реабилитацию дистанционно с использованием программ Skype. Программа уже стартовала в нескольких округах, сейчас планируется расширить сферу ее действия на весь город. 12 мая со своим новым хозяином встретится первая в стране собака-поводырь для слепоглухого, прошедшая специальную подготовку. Друга обретет Артем Абрамов из Чебоксар, 19-летний ...

На юге Москвы к пациентам будут выезжать наркологи

На юге Москвы к пациентам будут выезжать наркологи Главный психиатр-нарколог Минздрава России Евгений Брюн сообщил о скором создании специализированных бригад скорой помощи, в которых будут работать врачи-наркологи. В 2016 году по плану начнут работать три экипажа — два на юге и один на юго-востоке Москвы. Московские наркоманы, уже начиная с этого года, смогут получать бесплатный антидот на случай передозировки, препараты будут выдаваться в ...

Пациент из Иваново получит необходимый ему дорогостоящий препарат бесплатно

Пациент из Иваново получит необходимый ему дорогостоящий препарат бесплатно Мужчина, страдающий 4 стадией рака легкого, будет получать необходимый ему кризотиниб бесплатно. Препарат не входит в льготный перечень лекарств, однако пациенту вместе с юристами организации «Движение против рака» удалось добиться признания права на назначение лекарства по жизненным показаниям. Кризотиниб был выписан мужчине в октябре 2015 года, врачи РОНЦ им. Н.Н. Блохина подписали ...

Создан справочник для маломобильных групп населения

Создан справочник для маломобильных групп населения В последнюю среду мая празднуется Всемирный день борьбы с рассеянным склерозом. В Москве прошел приуроченный к этому дню II открытый фестиваль «Ради себя. Ради свободы», на котором «Московское общество рассеянного склероза (РС)» представило новый справочник для маломобильных граждан под названием «Карта доступности». созданный совместно с Центром городских иссле ...

Электронный «пластырь» будет следить за ходом тренировки

Электронный «пластырь» будет следить за ходом тренировки Альтернативой фитнес-браслетам и другим устройствам, отслеживающим вашу активность, может прийти крошечный электронный «пластырь». Он был разработан учеными из Калифорнийского университета (University of California). Прибор, получивший название Chem-Phys, прикрепляется на кожу в области груди и передает отслеживаемые параметры на смартфон или компьютер. Патрик Мерсье (Patrick Mercier) ...

Болезнь Альцгеймера связали с потерей Y-хромосомы

Болезнь Альцгеймера связали с потерей Y-хромосомы Потеря Y-хромосомы – одна из наиболее часто возникающих у мужчин мутаций, которая встречается примерно у 20% восьмидесятилетних мужчин. Исследовательская группа из Университета Уппсалы (Uppsala University) выяснила, что утрата Y-хромосомы клетками крови ассоциирована с развитием болезни Альцгеймера. Для этого авторы провели исследование, в котором приняли участие около 3200 мужчин в возраст ...

Мужчине пересадили роговицу свиньи

Мужчине пересадили роговицу свиньи Житель Китая Ву Пиннгуи (Wu Pinggui) стал одним из двухсот пациентов, которым была пересажена свиная роговица. Подобная трансплантация была разрешена в стране в прошлом году – правительство полагает, что это поможет решить проблему дефицита донорских органов. До недавнего времени роговицу для трансплантации брали у китайских заключенных, однако не так давно это было запрещено, после чего пр ...

Повторный инфаркт в течение 4 лет после первого переживает каждый четвертый пациент

Повторный инфаркт в течение 4 лет после первого переживает каждый четвертый пациент Исследовательская группа из Нидерландов во главе с Йоханнесом Го (Johannes Gho) выяснила, что у каждого четвертого пациента, перенесшего инфаркт, в течение четырех лет инфаркт развивается повторно. Среди факторов риска ученые из Медицинского центра при Университете Утрехта (University Medical Center Utrecht) назвали пожилой возраст, диабет и низкий социально- экономический статус. Для того, чтобы ...

Детский плач влияет на мозг взрослых

Детский плач влияет на мозг взрослых Оказывается, детский плач негативно сказывается на работе головного мозга. Страдают от него не только родители, но и те, у кого нет детей. Исследователи из Университета Торонто (University of Toronto) провели исследование, в котором участникам предлагалось выполнить ряд интеллектуальных тестов и параллельно случать записи детского плача или смеха. Участники проходили испытание, в основе которого ...

Флавопиридол поможет справиться с глиобластомой

Флавопиридол поможет справиться с глиобластомой Исследовательская группа, объединившая ученых из Италии, США и Великобритании, обнаружила новые свойства флавопиридола, синтетического флавоноида, который ранее использовался для лечения некоторых форм рака. Оказалось, что этот препарат можно применять для борьбы с опухолями головного мозга. Лечить глиобластому и другие формы рака мозга довольно сложно, опухоли быстро прогрессируют и, несмотря на ...

Выявлен ген, ответственный за развитие диабета 2 типа

Выявлен ген, ответственный за развитие диабета 2 типа Группа ученых из Австралии идентифицировала ген, ответственный за возникновение диабета 2 типа. Для этого Дэмиен Китинг (Damien Keating) и его коллеги из Университета Аделаиды (Adelaide's Flinders University) изучили геном пациентов с синдромом Дауна. Известно, что у людей, страдающих этим заболеванием, в геноме присутствует третья копия 21 хромосомы. У больных с синдромом Дауна развивается б ...

99-летний англичанин в третий раз вылечился от рака

99-летний англичанин в третий раз вылечился от рака Житель Великобритании Виктор Марстон (Victor Marston), который через полгода планирует отметить свой столетний юбилей, возможно, является самым старым пациентом, вылечившимся от рака. В начале мая он перенес операцию по удалению злокачественной опухоли кишечника. Марстон борется с раком кишечника не в первый раз – за последние восемь лет это третья подобная операция. Марстон неожиданно почу ...

Роботизированная рука оснащена USB-портом и часами

Роботизированная рука оснащена USB-портом и часами Житель Лондона Джеймс Янг (JamesYoung) потерял руку в результате железнодорожной катастрофы. Konami, фирма, занимающаяся разработкой видеоигр, создала для Янга необычный роботизированный протез. Протез функционирует подобно многим другим подобным конструкциям – бионическая рука снабжена сенсорами, улавливающими движения плеча и передающими сигналы к кончикам пальцев. Удивительно не то, как ...

Открылся первый в России медицинский предуниверсарий

Открылся первый в России медицинский предуниверсарий В Москве стартовал пилотный проект по организации профильного обучения – в Первом МГМУ им. И.М. Сеченова открылся ресурсный центр «Медицинский Сеченовский предуниверсарий». Предуниверсарий – совместный образовательный проект университета и столичных департаментов образования и здравоохранения по подготовке учеников медико-биологических классов города к обучению в медицинско ...

Минздрав предложил врачам и пациентам жаловаться на некачественные лекарства

Минздрав предложил врачам и пациентам жаловаться на некачественные лекарства Татьяна Яковлева, заместитель министра здравоохранения РФ, предложила и врачам, и пациентам оформлять жалобы, если они столкнулись с некачественным лекарством. Она сообщила, что в каждом таком случае следует обратиться в Росздравнадзор. 14 человек в США скончались, приняв под видом популярного обезболивающего Norco другой препарат, содержащий сильнодействующий опиоид фентанил. Norco — анало ...


Расправы с вакцинаторами привели ко вспышке полиомиелита в Пакистане

Расправы с вакцинаторами привели ко вспышке полиомиелита в Пакистане Органы здравоохранения Пакистана подтвердили пять новых случаев полиомиелита в районе Северного Вазиристана и три в соседнем округе Банну. Еще двадцать случаев находятся под подозрением, сообщает Associated Press. Жители региона, желающие привить своих детей, вынуждены подпольно привозить вакцину в отдаленные районы. Радикальные исламисты движения Талибан еще в июне 2012 года запретили прививать ...

Британкам заплатят за грудное вскармливание

Британкам заплатят за грудное вскармливание В беднейших регионах Великобритании, где младенцев традиционно принято кормить смесью из бутылочки, стартует программа, призванная стимулировать грудное вскармливание. Как пишет газета The Guardian, матери, в течение полугода самостоятельно кормящие своих детей, смогут получить ваучеры на покупку товаров на сумму 200 фунтов стерлингов. В проект, запущенный Шеффилдским университетом, уже включено ...

ФАС возбудила дело в отношении Минздрава Ставропольского края

ФАС возбудила дело в отношении Минздрава Ставропольского края Федеральная антимонопольная служба России (ФАС) возбудила дело в отношении Минздрава Ставропольского края. Как сообщает пресс-служба ФАС, ведомство подозревают в создании дискриминационных условий при утверждении формулярного перечня на 2012 год лекарственных и дезинфицирующих средств для учреждений здравоохранения края, работающих в системе ОМС. Как установила ФАС, в сформированном краевым Минзд ...

Страх перед раком груди заставляет американок следовать примеру Джоли

Страх перед раком груди заставляет американок следовать примеру Джоли Молодые американки с диагностированной злокачественной опухолью в одной из молочных желез все чаще решаются на превентивное удаление и второй, здоровой, груди, в страхе перед тем, что рак затронет и ее, надеясь тем самым повысить свои шансы на выживание, выяснили авторы исследования, опубликованного в журнале Annals of Internal Medicine. Однако, как оказалось, пациентки зачастую переоценивают риск ...

Ученые увидели начало поражения нервов при рассеянном склерозе

Ученые увидели начало поражения нервов при рассеянном склерозе Благодаря изображениям, полученным с высоким разрешением в реальном времени, на мышах-моделях рассеянного склероза было показано повреждение нервов на ранних стадиях заболевания, сообщает MedicalXpress. Полностью статья авторов из Института неврологии Глэдстона и Калифорнийского университета в Сан-Франциско опубликована в журнале Nature Communications. "Мы показали, что пусковым фактором (па ...

Найдена генетическая причина наследственной глухоты

Найдена генетическая причина наследственной глухоты Израильские ученые впервые выявили генетическую мутацию, ответственную за передающуюся по наследству глухоту, сообщает AFTAU.org. В результате мутации единственного гена нарушается пространственная ориентация клеточного ядра, что не слишком существенно для функционирования основной массы клеток организма, но фатальным образом сказывается на способности клеток внутреннего уха транслировать электрич ...

Число заболевших дизентерией в Тольятти возросло до 123 человек

Число заболевших дизентерией в Тольятти возросло до 123 человек Число заразившихся дизентерией сотрудников ОАО "АвтоВАЗ" достигло 123 человек. Об этом рассказали РИА Новости в департаменте здравоохранения мэрии Тольятти. 16 августа сообщалось о 114 случаях инфекции. "Число заболевших возросло до 123. Диагноз 'дизентерия Зонне' установлен у 17 стационарных больных и у семи больных, получающих амбулаторное лечение. Тяжелых случаев заболеваний нет. Стационары об ...

Гастроэнтерологи испытали "браслет" от изжоги

Гастроэнтерологи испытали Небольшое кольцо, закрепляемое у основания пищевода, может предотвратить кислотный рефлюкс с большой вероятностью, сообщает Science News. Устройство было имплантировано хирургическим путем 100 пациентам с постоянным рефлюксом, 66 из них перестали принимать средства от изжоги уже в первый год после операции. Кольцо, препятствующее обратному ходу содержимого желудка в пищевод через нижний пище ...
 

© best-doctors.ru 2008 - 2019 . Материалы сайта предоставлены исключительно для ознакомительных целей врачей и медицинских работников. Информация на этом сайте может быть использована только специалистами здравоохранения и не может быть использована пациентами для принятия решения о применении лекарств. Данная информация не может рассматриваться как рекомендация пациентам по диагностированию и лечению каких-либо заболеваний и не может служить заменой консультации с врачом. Ничто в данной информации не должно быть истолковано как призыв неспециалистам самостоятельно приобретать или использовать описываемые продукты.

На главную

Политика конфиденциальности