Международная группа исследователей во главе с Мортезой Махмуди из Университета штата Мичиган разработала новый метод, позволяющий лучше понять, как наномедицины – новые диагностические средства и методы лечения, которые очень маленькие, но очень сложные – взаимодействуют с биомолекулами пациентов.

Лекарства, основанные на наноскопических частицах, обещают быть более эффективными, чем современные методы лечения, при одновременном уменьшении побочных эффектов. Но из-за тонких сложностей большинство этих частиц ограничено исследовательскими лабораториями и не может использоваться в клинической практике, сказал Махмуди, доцент кафедры радиологии и программы Precision Health

.

«Были вложены значительные средства налогоплательщиков в исследования в области наномедицины рака, но это исследование не было успешно реализовано в клинике», – сказал Махмуди. «Биологические эффекты наночастиц, то, как организм взаимодействует с наночастицами, остаются плохо изученными. И их необходимо рассматривать подробно».

Команда Махмуди представила уникальную комбинацию методов микроскопии для более детального рассмотрения тех биологических эффектов, которые исследователи описали в журнале Nature Communications опубликованном в Интернете 25 января.

Методы группы позволяют исследователям увидеть важные различия между частицами, контактирующими с человеческой плазмой, бесклеточной частью крови, содержащей биомолекулы, включая белки, ферменты и антитела.

Эти биологические частицы прикрепляются к наночастице, создавая покрытие, называемое короной (не путать с новым коронавирусом), что на латыни означает корона. Эта корона содержит подсказки о том, как наночастицы взаимодействуют с биологией пациента. Теперь Махмуди и его коллеги показали, как получить беспрецедентный взгляд на эту корону.

«Впервые мы можем изобразить трехмерную структуру частиц, покрытых биомолекулами на наноуровне», – сказал Махмуди. «Это полезный подход для получения полезных и надежных данных для наномедицины, для получения таких данных, 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 на широкое одобрение в ближайшее время. Еще многое предстоит узнать о частицах. Более того, это исследование подчеркнуло одну из вещей, которую исследователи прекрасно понимают – мелкие вариации этих крохотных лекарств могут иметь огромное влияние.

Исследователи увидели, что коронки наночастиц из одной партии, подвергнутые воздействию одной и той же человеческой плазмы, могут спровоцировать различные реакции пациента на однократную дозу.

Тем не менее, Махмуди видит в этом возможность. Он считает, что эти частицы могут сиять как диагностические средства вместо лекарств. Он считает, что вместо того, чтобы пытаться лечить болезни с помощью наноразмерных лекарств, для раннего обнаружения болезней лучше всего подойдут привередливые частицы. Например, группа Махмуди ранее показала этот диагностический потенциал для рака и нейродегенеративных заболеваний.

«Мы могли бы стать более активными, если бы использовали наночастицы в качестве диагностики, », – сказал он. «Когда вы можете обнаружить болезни на более ранних стадиях, их становится легче лечить».

(Примечание для СМИ: при освещении в Интернете включите ссылку на исходный документ: http://dx.doi.org/10.1038/s41467-020-20884-9)

Источник: https://msu.edu/[19459007visible