Дослідники вивчають потенціал золотих наночастинок (жовтих цяток) для доставки ліків в організм. (Зображення: Вероніка Сапожнікова, Костянтин Соколов, Ребекка Річардс-Кортум/MD Anderson Cancer Center and Rice University через NIH/Flickr)
Коли перші клітини з'явилися на Землі приблизно 3,8 мільярда років тому, віруси вже були тут, щоб зустріти їх. Відтоді віруси винаходили способи зараження клітин, а клітини реагували, розвиваючи способи зупинки цих інфекцій. Цей еволюційний танець зрештою призвів до розвитку вашої імунної системи.
Ключовим аспектом вашої імунної системи є розрізнення «свого» від «чужого», щоб вона могла знищувати та видаляти чужорідні матеріали з вашого організму. Хоча ця імунна реакція захищає вас від вірусів, вона також впливає на те, наскільки добре діють сторонні матеріали, такі як ліки.
Я дослідник, який вивчає способи покращення дії ліків, зокрема, як доставляти їх до місця захворювання в організмі, перш ніж їх видаляти або знищувати. Один зі способів зробити це – інкапсулювати ліки в наночастинки – матеріали, достатньо малі, щоб їх могли поглинути клітини. Хоча ці матеріали все ще викликають імунну відповідь, щоб вивести їх з організму, такі вчені, як я, виявили, що цю реакцію насправді можна використовувати для підвищення ефективності лікування раку.
Вам може сподобатися
-
Як битва між вірусами та бактеріями може допомогти нам перемогти супербактерії
-
Зміна дієти може полегшити лікування раку мозку, згідно з попередніми дослідженнями
-
Вірус «російської матрьошки» ховається всередині смертельного грибка, що робить його ще небезпечнішим для людей.
Імунна система та доставка ліків
Окрім виявлення патогенів, ваша імунна система також реагує на пошкодження тканин. Ви можете спостерігати цю реакцію у вигляді запалення, такого як почервоніння та набряк, коли ліки вводяться у ваш організм за допомогою голки.
Зазвичай ця запальна реакція мінімальна. Але потенціал для стійкої реакції зростає, коли ліки вводяться повільно протягом тривалого періоду часу, наприклад, під час інфузій хіміотерапії, які можуть тривати годину або більше. З цієї причини деяким пацієнтам призначають протизапальні препарати перед інфузією, щоб зменшити потенціал побічної імунної відповіді під час лікування.
Найновішим проривом у введенні ліків в організм є використання наночастинок. Ці матеріали, які можуть бути виготовлені з ліпідів, білків, золота або інших компонентів, мають перевагу в тому, що вони дуже малі: діаметр типової наночастинки становить близько 10 тисячних міліметра. Їхній малий розмір дозволяє ураженим клітинам легко їх поглинати. Тому, коли наночастинки містять ліки, вони можуть діяти як система доставки ліків.
Могутня сила наноматеріалів: Прискорений курс інженерії №23 – YouTube
Дивитися далі
Незважаючи на свої малі розміри, наночастинки можуть утримувати велику кількість молекул ліків, що дозволяє їм доставляти потужний вантаж лікування безпосередньо в клітину. Вони також можуть доставляти ліки, виготовлені з ДНК та РНК. Найвідомішим прикладом цієї технології є вакцина проти COVID-19, яка використовує наночастинки, виготовлені з модифікованих молекул жиру, для доставки мРНК, що навчає імунну систему захищатися від інфекції COVID-19.
Ваша вроджена імунна система також ідентифікує наночастинки як чужорідних загарбників, коли вони потрапляють у ваш організм. В результаті, у деяких пацієнтів виникає початкова запальна реакція, коли організм намагається атакувати наночастинку.
Але що, якби цю реакцію насправді можна було б використовувати для покращення лікування?
Використання вродженої імунної відповіді
Протягом останніх 30 років моя лабораторія в Університеті Колорадо вивчає, як наночастинки доставляють ліки. Зовсім недавно ми зосередилися на розумінні того, як вроджена імунна система реагує на ін'єкцію наночастинок. Хоча ця імунна реакція зазвичай вважається недоліком, ми хотіли дослідити, чи може вона покращити терапію.
Вам може сподобатися
-
Як битва між вірусами та бактеріями може допомогти нам перемогти супербактерії
-
Зміна дієти може полегшити лікування раку мозку, згідно з попередніми дослідженнями
-
Вірус «російської матрьошки» ховається всередині смертельного грибка, що робить його ще небезпечнішим для людей.
У дослідженні 2022 року про те, як наночастинки впливають на імунну відповідь у мишей, ми виявили, що вроджена імунна відповідь, викликана початковою дозою наночастинок, що несуть препарат, також зменшить вплив другої дози, якщо її ввести невдовзі після цього — зазвичай протягом кількох днів. Це відбувається шляхом швидшого виведення препарату з організму. Ця реакція подібна до того, як початкова вірусна інфекція викликає короткочасну захисну реакцію проти подальшої інфекції від іншого вірусу.
Наночастинки — жовті цятки — можна розробити так, щоб вони націлювалися на ракові клітини, які мають синій колір.
Один із критичних аспектів цього захисного ефекту пов'язаний з виробленням білка під назвою інтерферон лямбда. Ця молекула «перешкоджає» процесу інфекції, обмежуючи доступ вірусів до різних тканин організму. Дослідники раніше тестували цей білок як потенційний противірусний препарат для лікування COVID-19.
Аналогічно, інтерферон лямбда, що виробляється у відповідь на першу дозу наночастинок, обмежує здатність другої дози доставляти препарат до здорових тканин організму. Однак це не вплинуло на здатність наночастинок досягати пухлин, можливо тому, що пухлини можуть погіршити імунну відповідь.
У звичайному лікуванні раку хіміотерапевтичні препарати використовуються для знищення пухлини. Оскільки ці препарати також токсичні для здорових клітин, пацієнти часто відчувають побічні ефекти, такі як випадіння волосся, шлунково-кишкові проблеми та шкірні висипання. Використання наночастинок для лікування раку може допомогти зменшити ці побічні ефекти, а їх поєднання з інтерфероном лямбда може дозволити препарату, інкапсульованому в наночастинки, залишатися в організмі достатньо довго, щоб досягти повного ефекту.
ПОВ'ЯЗАНІ ІСТОРІЇ
— 100-річний препарат для серця, виготовлений з наперстянки, може допомогти «розчинити» скупчення ракових клітин, що поширюються
—Комбінація препаратів для лікування раку збільшує тривалість життя мишей на 30%, але переваги проти старіння для людей залишаються невідомими.
— «Універсальна» вакцина проти раку, яку готують до випробувань на людях, може бути корисною для «всіх форм раку»
Наша команда вивчає, чи може безпосереднє введення інтерферону лямбда перед хіміотерапією за допомогою наночастинок допомогти обмежити кількість препарату, який потрапляє у здорові тканини, одночасно збільшуючи його концентрацію в пухлинах. У початковому випробуванні цієї стратегії на мишах з раком товстої кишки всі миші, які отримували інтерферон лямбда, спостерігали збільшення часу виживання та зменшення втрати ваги. Краще розуміння того, як відбувається цей ефект, може допомогти дослідникам зрештою перевірити цей підхід до лікування раку у людей.
Вченим ще багато чого потрібно зробити, щоб розробити наночастинки, які б проникали в клітини так само ефективно, як віруси. Але ми сподіваємося, що використання імунної відповіді, яка розвинулася приблизно мільярд років тому, для запобігання вірусним інфекціям може допомогти зменшити токсичні побічні ефекти лікування, одночасно підвищуючи його ефективність.
Цю відредаговану статтю перевидано з видання The Conversation за ліцензією Creative Commons. Прочитайте оригінальну статтю.
Том Анкордокі, професор фармацевтичних наук, медичний кампус Аншутц Університету Колорадо
Том Анкордокі — професор Фармацевтичної школи Університету Колорадо, де він працює з 1998 року. Його дослідження зосереджені на розробці наноліків, включаючи ліпідно-ДНК-комплекси та системи доставки ліків на основі екзосом, а також на стратегіях, що використовують індуковані наночастинками імунні реакції для покращення лікування раку. Його лабораторія також проводить дослідження рецептур з використанням малих молекул для лікування низки захворювань.
Ви повинні підтвердити своє публічне ім'я, перш ніж коментувати
Будь ласка, вийдіть із системи, а потім увійдіть знову. Після цього вам буде запропоновано ввести своє ім'я для відображення.
Вийти Читати далі
Як битва між вірусами та бактеріями може допомогти нам перемогти супербактерії
Зміна дієти може полегшити лікування раку мозку, згідно з попередніми дослідженнями
Вірус «російської матрьошки» ховається всередині смертельного грибка, що робить його ще небезпечнішим для людей.
Мітохондрії — це не лише «енергетичні центри клітин», вони також борються з мікробами
«Ці рішення були абсолютно необдуманими»: Скорочення фінансування мРНК-вакцин зробить Америку більш вразливою до пандемій
Вакцини мають привабливий потенціал у боротьбі з деменцією
Найновіше в медицині та ліках
Смертельні укуси мамби зупиняють роботу м'язів, але іноді протиотрута може призвести до їх перевантаження.
Вражаючі зображення фіксують, як антибіотик знищує бактерії в режимі реального часу
«Новаторська» генна терапія – перший метод лікування хвороби Хантінгтона, який уповільнює перебіг захворювання
Хто має право на вакцинацію проти COVID цього року? Все, що вам потрібно знати
Комітет CDC голосує за зміну рекомендацій щодо вакцинації проти кору для маленьких дітей
Ретельно відібрані консультанти RFK приїдуть на розгляд графіка вакцинації дітей. Ось що потрібно знати.
Останнє в розділі «Думки»
Коли Китай бере на себе кліматичні зобов'язання, світ має до нього прислухатися.
«Я чесно кажучи зовсім не впевнений у цьому»: Опитування виявляє невпевненість громадськості щодо експериментів зі свідомими «мінімозками», вирощеними в лабораторії
Стародавні хоббіти уповільнювали ріст у дитинстві, що показує, що люди не завжди виростали «все більшими й більшими мізками»
Картелі цитування, написання під чужим ім'ям та фальшиве рецензування: шахрайство спричиняє кризу в науці — ось що нам потрібно зробити, щоб зупинити це
Чому рішення OpenAI для галюцинацій штучного інтелекту знищить ChatGPT завтра
Хіміотерапія шкодить як раковим, так і здоровим клітинам. Але вчені вважають, що наночастинки можуть допомогти це виправити.
ОСТАННІ СТАТТІ
Прихований, наддувний «термостат» може призвести до надмірної корекції змін клімату на Землі.
Live Science є частиною Future US Inc, міжнародної медіагрупи та провідного цифрового видавництва. Відвідайте наш корпоративний сайт.
- Про нас
- Зверніться до експертів Future
- Умови та положення
- Політика конфіденційності
- Політика щодо файлів cookie
- Заява про доступність
- Рекламуйтеся у нас
- Веб-сповіщення
- Кар'єра
- Редакційні стандарти
- Як запропонувати нам історію
© Future US, Inc. Повний 7-й поверх, 130 West 42nd Street, Нью-Йорк, штат Нью-Йорк, 10036.
var dfp_config = { “site_platform”: “vanilla”, “keywords”: “type_opinion, type-crosspost, exclude-from-syndication, serversidehawk, videoarticle, van-enable-adviser-
Sourse: www.livescience.com