Прорыв в биоинженерии
Ученые научились управлять токсичностью наночастиц. Выяснилось, что она зависит от размера частиц и заряда поверхности намного сильнее, чем от их химического состава. Такую закономерность установили исследователи Сеченовского университета совместно с коллегами из НИЯУ МИФИ, Реймсского университета (Франция) и Тюбингенского университета (Германия), сообщает пресс-служба Сеченовского университета.
Проблема потенциальной токсичности наночастиц затрудняет их широкое внедрение в медицину. Ее решение помогло бы перейти на качественно новый уровень в диагностике и терапии онкологических и нейродегенеративных заболеваний.
«Проблема нанотоксичности стала особо актуальной в связи с перспективами использования нанокристаллов в медицине в качестве компонентов диагностических и терапевтических наносистем. Нам удалось решить задачу управления токсичностью нанокристаллов, что позволяет как увеличивать, так и практически сводить на нет нанотоксичность частиц абсолютно разнообразной природы, вне зависимости от их химического состава», — рассказал один из соавторов исследования, ведущий ученый лаборатории нанобиоинженерии МИФИ Игорь Набиев.
Одна из причин потенциальной «молекулярной» токсичности наночастиц заключается в их взаимодействиях с белками, что приводит к изменениям структуры биологических молекул. В результате этих изменений функция белка (гормона или фермента) нарушается, развивается аутоиммунная реакция (организм начинает блокировать измененные молекулы белка, принимая их за чужеродные образования), а также образуются агрегаты белков в виде фибрилл и бляшек, приводящие к нейродегенеративным заболеваниям (болезням Альцгеймера и Паркинсона).
Сделанное открытие помогает переосмыслить природу нанотоксичности и открывает перспективы создания новых поколений лекарств.
«Сделанное в работе открытие — возможность управления токсичностью наночастиц путем контролируемого изменения их размера и физико-химических свойств поверхности — может позволить направленно снижать токсичность наноразмерных средств доставки лекарств, а также открывает перспективы создания новых лекарств, способных разрушать токсичные амилоидные олигомеры, фибриллы и бляшки агрегатов белков, являющихся предвестниками ряда нейродегенеративных заболеваний», — рассказал заведующий кафедрой клинической иммунологии и аллергологии Сеченовского университета Александр Караулов.
Результаты работы опубликованы в высокорейтинговом международном журнале Frontiers in Chemistry.