ТАСС, 16 февраля. Биохимики разработали биоразлагаемые капсулы, которые могут стимулировать рост нейронов в гиппокампе – центре памяти млекопитающих. Для этого они доставляют в его клетки гормон NGF. Подобные капсулы можно использовать для лечения нейродегенеративных заболеваний, пишет пресс-служба Сколковского института науки и технологий со ссылкой на статью в журнале Pharmaceutics.
"Главное преимущество технологии послойной инкапсуляции (LbL) – ее универсальность, позволяющая адаптировать оболочку капсулы под различные функции и различные типы грузов. Кроме того, в отличие от многих других методов инкапсуляции, упаковку по нашей методике можно проводить в водной среде, что особенно актуально для таких хрупких молекул, как пептиды, белки и факторы роста", – рассказал один из авторов работы, приглашенный профессор Сколковского института науки и технологий Глеб Сухоруков.
За последнее годы ученые создали несколько принципиально новых методов лечения рака и других болезней, которые основаны на использовании различных органических или неорганических наночастиц. В некоторых случаях эти структуры участвуют в уничтожении опухоли или ликвидации источника болезни непосредственно, выступая в качестве своеобразной "мишени", на которую наводятся или иммунные клетки, или излучение лазера.
В других наночастицы служат лишь средством доставки лекарств и токсинов, что позволяет врачам усилить эффективность работы этих веществ и снизить их дозу. Роль подобных контейнеров для доставки препаратов могут играть самые разные органические структуры, имитирующие компоненты клеток, а также неорганические соединения, невидимые для иммунитета.
Стимулятор роста для мозга
Сухоруков и его коллеги приспособили подобные структуры для ускорения регенерации нейронов в разных отделах мозга людей и животных. Разработанная ими технология позволяет помещать в подобные структуры даже самые нестабильные и сложные типы молекул и доставлять их в клетки мозга.
Для этого достаточно покрыть набор из гормонов или других молекул чередующимися слоями двух типов полимеров – декстрана и полиаргинина. Оба этих вещества могут проникать внутрь клеток, не привлекая внимания со стороны иммунитета и других защитных систем организма.
Руководствуясь этими соображениями, ученые подготовили набор микросфер из мела, заполненных белком NGF. Покрыв их несколькими слоями биополимеров, исследователи очистили их от карбоната кальция и ввели частицы в культуры нейронов гиппокампа крыс.
Дальнейшие наблюдения показали, что наноструктуры ускорили их рост, не вызвав при этом воспалительных реакций и массовой гибели нервных клеток. В дополнение к этому, нервные клетки начали чаще образовать новые окончания, что потенциально может улучшить работу мозга людей, страдающих от нейродегенеративных заболеваний.
В ближайшее время ученые надеются проверить, можно ли использовать подобные капсулы для ускоренной регенерации нервной ткани почти сразу после того, как та была повреждена из-за развития болезни или черепно-мозговой травмы. Кроме того, аналогичным образом можно упаковывать не только NGF, но и иные сигнальные молекулы, способствующие регенерации других типов тканей организма, что значительно расширяет применимость технологии LbL в ближайшем будущем, заключают исследователи.