Одна из ключевых задач современной фармакологии — разработка систем адресной доставки лекарств к очагу поражения. Это особенно важно для лечения онкологических заболеваний, когда нужно целенаправленно воздействовать на опухоль, не затрагивая здоровые ткани.
Ученые из научного центра Уральского отделения РАН и Национального медицинского исследовательского центра гематологии Минздрава России оценили пригодность разных типов нанокристаллов целлюлозы для использования их в системе доставки лекарственных средств.
«Чтобы увеличить концентрацию активного начала в целевом органе, лекарственные средства объединяют с наноструктурами — частицами, комплексами, кристаллами, гелями, то есть используют их в качестве средства доставки.
В комплексе с наноразмерными структурами лекарственные средства гораздо лучше проникают через мембраны клеток, и активное начало в большем количестве достигает целевого органа», — рассказала один из авторов работы, ведущий научный сотрудник НМИЦ гематологии Наталья Дрозд.
Средства доставки должны быть нетоксичны, биоразлагаемы и совместимы с тканями организма. Исследователи проверяли, обладают ли этими свойствами ацетилированные нанокристаллы целлюлозы разной формы: дисковидные и два вида столбовидных.
Растворы нанокристаллов разной концентрации выдерживались in vivo с кровью или плазмой, затем проводились стандартные тесты. Анализ показал полную совместимость всех типов исследованных нанокристаллов с кровью.
Анализ токсичности новых структур проводился с использованием экспериментальных животных. Водный раствор нанокристаллов вводили мышам перорально, а кроликам внутривенно. Растворы не вызывали агрегации («склейки») тромбоцитов, не разрушали мембрану эритроцитов и не оказали влияния на время свертывания плазмы.
Таким образом, все исследованные типы нанокристаллов ацетилированной целлюлозы — и столбовидные, и дисковидные — показали свою нетоксичность и гемосовместимость. Однако дисковидные нанокристаллы лучше разлагаются под действием ферментов, что делает их весьма перспективными для дальнейшей разработки в качестве средства адресной доставки лекарств.
Следующим шагом должны стать исследования нанокристаллов целлюлозы в комплексе с противораковыми или противовоспалительными препаратами.
Статья с результатами исследования опубликована в журнале Carbohydrate Polymers.