Ученые разработали наночастицы, которые могут проходить через барьер, изолирующий мозг от кровеносной системы. Благодаря этому они умеют проникать в нейроны и другие клетки нервной системы. С их помощью можно будет ускорить создание лекарств от болезней Альцгеймера, Паркинсона и других нейродегенеративных заболеваний, пишут ученые, статью которых опубликовал Journal of Controlled Release.
«Обычно, чтобы хоть сколько-нибудь лекарства попало в мозг, врачам приходится вводить очень большие его количества в кровь. Часто из-за этого возникают серьезные побочные эффекты, из-за которых пациенты отказываются от лечения. Наночастицы помогут повысить эффективность лекарств и убрать дискомфорт от их приема», – рассказал один из авторов работы, профессор Национального научно-исследовательского института Канады Шарль Рамассами.
Мозг человека отделен от кровеносной системы так называемым гематоэнцефалическим барьером (ГЭБ). Он пропускает через себя только питательные вещества, отходы жизнедеятельности, небольшие сигнальные молекулы и некоторые типы иммунных клеток.
Такой барьер хорошо защищает мозг от инфекций и других проблем. Однако при лечении нейродегенеративных заболеваний или инфекций, которые проникли в мозг, возникают проблемы. Дело в том, что ГЭБ не пропускает через себя большинство лекарств: для этого нужно серьезно модифицировать их структуру. Часто из-за этого снижается эффективность препаратов.
Рамассами и его коллеги решили эту проблему. Они разработали наночастицы из биосовместимого полимера, которые и остаются «невидимыми» для иммунитета, и могут проникать через ГЭБ и доставлять свое содержимое внутрь мозга.
«Невидимая» наноупаковка для лекарств
«Наши наночастицы состоят из полилактида – биосовместимого полимера, который легко разлагается и выводится из тела человека. Он покрыт слоем из полиэтиленгликоля, благодаря чему эти наноконтейнеры становятся невидимы для иммунитета. Это позволяет им дольше существовать внутри кровотока», – пояснил Рамассами.
Синтезировав несколько разновидностей подобных наночастиц и заполнив их разными светящимися веществами, ученые проверили их безопасность на культурах клеток человека. Эти опыты подтвердили, что подобные наноструктуры не были токсичными для клеток и не приводили к их массовой гибели.
Аналогичный эксперимент ученые провели на зародышах рыбок данио-рерио. Их выращивали в среде с большим и малым количеством наночастиц. Те успешно проникли в клетки рыбок, не вызвав при этом негативных последствий для икринок. Опыты на мальках показали, что наночастицы успешно проникали через ГЭБ примерно через четыре-пять часов после того, как их вводили в кровоток рыб-зебр.
В ближайшее время ученые хотят проверить работу наночастиц в опытах на мышах и других млекопитающих. Рамассами и его коллеги надеются, что благодаря этому смогут проверить, насколько такие наночастицы безопасны для человека.
