Ученые разработали клетки-рюкзаки, несущие лекарства в очаги воспаления

Медики в последнее время обеспокоены тем, что медикаментозное лечение определенных областей тела человека затрагивает весь организм в целом. Особенно в таких случаях, когда для суставов необходимо одно лечение, а для сердца – совершенно иное. Такой обобщенный подход может повредить здоровые клетки, вызвав совершенно нежелательные побочные эффекты. Чтобы доставить лекарство или обезболивающее в определенную воспалившуюся часть тела и избежать нежелательных последствий, исследователи разработали клеточные «рюкзаки», которые способны транспортировать лекарственные препараты только в очаги воспаления.

«Мы хотим использовать в своих интересах иммунные клетки, которые занимаются поиском болезни в организме, и использовать их для доставки необходимого для нас груза, - сказала исследователь Роберта Полак. - Как мы это делаем? Наша лаборатория разработала клетки-рюкзаки, которые могут загружаться лекарственными препаратами и разгружаться».

Полак и ее коллеги - исследователи из Массачусетского технологического института производят такие рюкзаки путем наложения ультратонких слоев полимерных материалов друг на друга. По мнению профессора Майкла Рабнера, клетки-рюкзаки могут  использоваться для лечения широкого спектра болезней - от рака до болезни Паркинсона. 

Полученные полимерные рюкзаки точно также как и антитела, присоединяются к иммуноцитам, таким как моноциты и макрофаги, и, используя естественную реакцию организма на инфекцию и болезнь, перемещаются с защитными клетками к местам воспаления, где захватывают чужеродные вирусы или раковые клетки. Лабораторные исследования показали, что рюкзаки могут прилипать к поверхности иммунных клеток, не будучи захваченными ими.

Команда исследователей провела исследование на мышах, которое подтвердило, что иммунные клетки с клетками-рюкзаками накапливаются именно в местах воспалений.

Но возникла проблема. Лекарство от рака, под названием доксорубицин, которое они использовали для тестирования, во время изготовления клеток-рюкзаков просачивалось. Чтобы остановить преждевременное высвобождение препарата, Роберта Полак заманила его в ловушку липосом, крошечных пузырьков, которые ранее уже использовались для транспортировки лекарств, и уже затем загрузила их в рюкзаки. Она обнаружила, что таким образом она может поместить в липосомы в девять раз больше лекарства, чем прежде, превращая клетки-рюкзаки в потенциально мощное оружие против рака.

Для контроля выгрузки лекарства в зоне воспаления, Полак использовала такое свойство липосом, как чувствительность к ультразвуку. Таким образом, когда клетки-рюкзаки достигают места своего назначения, оболочки липосом разрываются под действием ультразвуковых волн и высвобождают лекарства.

В настоящее время Полак сотрудничает с профессором Еленой Батраковой из университета Северной Каролины, чтобы проверить эффективность использования клеток-рюкзаков при лечении таких болезней как болезнь Паркинсона и болезнь Альцгеймера.