Международная группа исследователей во главе с Мортезой Махмуди из Мичиганского государственного университета разработала новый метод, позволяющий лучше понять, как наномедицина – новейшие наноразмерные и очень сложные методы диагностики и лечения – взаимодействуют с биомолекулами пациентов, сообщает портал phys.org.
«Лекарства, основанные на наночастицах, обещают быть более эффективными, чем существующие методы лечения, при этом уменьшая побочные эффекты. Но из-за сложностей применение большинства этих частиц ограничено исследовательскими лабораториями, они практически не используются в клинической практике», – сказал Махмуди, доцент кафедры радиологии и программы Precision Health. «Были вложены значительные средства налогоплательщиков в исследования в области наномедицины рака, но эти исследования не были успешно переведены в клинику. Биологические эффекты наночастиц – то, как организм взаимодействует с наночастицами – остаются плохо изученными. И их взаимодействие необходимо рассматривать в деталях».
Команда Махмуди представила уникальную комбинацию методов микроскопии, позволяющую более подробно рассмотреть те биологические эффекты, которые исследователи описали в журнале Nature Communications. Методы команды позволили исследователям увидеть важные различия между частицами, подвергающимися воздействию плазмы человека, бесклеточной части крови, содержащей биомолекулы, включая белки, ферменты и антитела. Эти биологические частицы прикрепляются к наночастице, создавая покрытие, называемое на латыни короной (не путать с новым коронавирусом). Эта корона содержит подсказки о том, как наночастицы взаимодействуют с биологией пациента.
Теперь Махмуди и его коллеги показали, как получить беспрецедентное представление об этой короне. «Впервые мы можем изобразить трехмерную структуру частиц, покрытых биомолекулами на наноуровне», – сказал Махмуди. «Это новый подход для получения полезных и надежных данных для наномедицины, которые могут повлиять на решения ученых о безопасности и эффективности наночастиц». Хотя такая работа в конечном итоге помогает внедрить терапевтические наномедицины в клинику, Махмуди не надеется, что в ближайшее время будет получено широкое одобрение. Еще очень многое предстоит узнать о частицах.
Более того, одна из вещей, которую исследователи прекрасно понимают – мелкие вариации этих крохотных лекарств могут иметь огромное влияние – была особо подчеркнута в этом исследовании. Ученые увидели, что коронки наночастиц из одной партии, подвергшиеся воздействию одной и той же человеческой плазмы, могут спровоцировать различные реакции пациента на одну дозу.
Тем не менее Махмуди видит в этом возможность. Он считает, что эти частицы могут использоваться как диагностические средства вместо лекарств. Он полагает, что вместо того, чтобы пытаться лечить болезни с помощью наноразмерных лекарств, для раннего выявления болезней лучше всего подойдут эти привередливые частицы. Например, группа Махмуди ранее показала диагностический потенциал наночастиц для выявления рака и нейродегенеративных заболеваний.
«Мы могли бы стать более активно использовать наночастицы в целях диагностики», – сказал он. «Когда вы можете обнаружить болезни на более ранних стадиях, их становится легче лечить».
