Нанокурьеры против рака

Разработка наноразмерных носителей лекарственных субстанций и биополимеров является горячей темой не только современной химической науки, но и физики, медицины, биологии и фармакологии. Это обусловлено тем, что только треть разработанных на сегодня лекарственных препаратов растворяется в воде и может быть непосредственно введена в живой организм.

Для других двух третей необходимо создавать специальные растворимые формы, чтобы обеспечить их циркуляцию в кровеносной системе организма. Кроме того, большинство лекарственных субстанций являются низкомолекулярными органическими (или неорганическими) веществами, которые достаточно быстро выводятся из организма. Поэтому для получения желаемого терапевтического эффекта необходимо постоянно пополнять их запас для обеспечения определённой концентрации в крови.

Если препараты токсичны, то постоянное введение их в большом количестве вызывает чрезмерное отравление организма, а это приводит к нежелательным побочным эффектам в процессе лечения, как это происходит, например, при химиотерапии злокачественных опухолей.

Именно поэтому лучшие лаборатории мира работают над разработкой носителей, позволяющих существенно снизить активные дозы противораковых препаратов при химиотерапии, уменьшить их вредное воздействие на здоровые органы и ткани живого организма, создать растворимые формы плохо растворимых в воде лекарственных субстанций и обеспечить длительный срок циркуляции лекарств в кровеносном русле.

Среди всего многообразия носителей одними из самых перспективных сегодня считают полимерные мицеллы или, как их ещё называют, мицеллярные наноконтейнеры.

Такие наноконтейнеры, образованные в результате самосборки макромолекул амфифильных блок-сополимеров, способны связывать (инкапсулировать) лекарственные субстанции или биополимеры в водной среде за счёт различных физических взаимодействий, а затем хранить и транспортировать эти вещества к клеткам живых организмов.

Именно такие носители токсичных и/или плохо растворимых лекарственных субстанций и разрабатываются группой сотрудников кафедры химии высокомолекулярных соединений химического факультета Киевского национального университета имени Тараса Шевченко, которую возглавляет профессор Татьяна Борисовна Желтоножская.

В клинической практике лечения онкологических заболеваний широко используют доксорубицин благодаря его мощному действию на широкий спектр опухолевых клеток. Однако высокая токсичность этого препарата ограничивает его использование из-за тяжёлых побочных осложнений, прежде всего в работе сердечнососудистой системы.

Мицеллярные наноконтейнеры для доставки доксорубицина, разработанные научной группой Т.Б. Желтоножской, уже прошли успешное испытание in vitro на трёх видах раковых клеток в Институте биологии клетки НАН Украины (под руководством чл.-корр. НАН Украины Р.С. Стойки).

Одной из успешных разработок в ​​этом направлении является создание мицеллярных наноконтейнеров для доставки противоракового препарата – меланина, который является продуктом жизнедеятельности чёрных дрожжей "Nadsoniella nigra sp. X-1 ".

Меланин является биосовместимым и нетоксичным веществом, но практически не растворяется в воде. Этот противораковый препарат и технология его получения являются результатом многолетней творческой работы научной группы профессора Т.В. Береговой из Института биологии и медицины, который входит в состав Киевского национального университета имени Тараса Шевченко.

Благодаря включению наночастиц меланина в разработанные мицеллярные наноконтейнеры на основе блок-сополимеров , удалось создать водорастворимую форму этого противоракового препарата и, таким образом, обеспечить возможность его транспортировки в живом организме.