Медицина

Магнитные наноматериалы предложили использовать в борьбе с фиброзом печени

Yanglong Hou/Pexels/Indicator.Ru

В статье, опубликованной в журнале Cells, ученые из Балтийского федерального университета имени И. Канта совместно с коллегами из НИТУ «МИСиС» и Рейнско-Вестфальского технического университета Ахена сравнили различные методы лечения фиброза печени. Это заболевание сопровождается замещением нормальной ткани печени на соединительную (рубцовую), не способную выполнять функцию пораженного органа. Как утверждают ученые, использование магнитных наноматериалов в терапии заболеваний печени может стать принципиально новым подходом без недостатков, присущих классическим методам.

Фиброз может возникнуть в различных органах в результате длительного воспаления и является реакцией, направленной на изоляцию очага воспаления от окружающих тканей. Так, при воздействии на печень различных факторов, например токсинов, вирусов, нарушений метаболизма и прочего, возможно возникновение хронического фиброза. Поражение органа при этом связано со смертью основного типа его клеток — гепатоцитов — которые и обеспечивают большинство функций. В результате их гибели и замещения соединительной тканью работа печени значительно ухудшается, и при отсутствии лечения развивается цирроз. Это заболевание смертельно, больные погибают в течение двух–четырех лет, испытывая под конец мучительные боли. Фиброз — коварное заболевание, поскольку протекает бессимптомно на ранних стадиях, поэтому часто обнаруживается только при возникновении серьезных нарушений работы печени.

На сегодняшний день существует мало эффективных методов лечения фиброза печени, при этом все они действуют косвенно, в основном через снижение воспалительных реакций. Разрабатываются и новые препараты, действие которых направлено непосредственно на регуляторные механизмы образования соединительной ткани. Мишенью для таких препаратов являются звездчатые клетки печени, играющие главную роль в формировании соединительной ткани при фиброзе печени.

Несмотря на преимущества новых препаратов, их доставка к клеткам-мишеням все еще остается сложной задачей, и одним из решений может стать использование магнитных наночастиц в качестве переносчиков. Наиболее распространены магнитные терапевтические наночастицы на основе оксидов железа. Они обладают малым размером (1–100 нм, что примерно в 50 раз меньше, чем самые мелкие клетки животных), а их перемещением в организме можно управлять с помощью внешнего магнитного поля. На практике применяются не чистые наночастицы, а их гибриды с другими материалами — например, при синтезе их помещают в различные полимерные капсулы. Таким образом можно регулировать свойства наночастиц: электрический заряд, стабильность в условиях различной кислотности, способность проникать в клетки, а также удается снизить их возможную токсичность.

Гибридные наночастицы могут быть использованы не только в лечении, но и для диагностики поражения печени. Если поместить на поверхность магнитных наночастиц молекулы, специфически связывающиеся с белками в клетках соединительной ткани печени, то затем с помощью МРТ можно обнаружить места наибольшего скопления наночастиц и заключить, имеется ли разрастание соединительной ткани, а если имеется — оценить его масштабы. Благодаря новому методу диагностики пациентам не нужно будет проходить болезненную процедуру биопсии, которая сейчас является золотым стандартом для диагностики фиброза печени.

«Подход, основанный на адресной доставке препаратов с помощью магнитных наночастиц, не нов. К примеру, сейчас проводятся клинические испытания магнитных наночастиц — переносчиков доцетаксела, препарата против рака предстательной железы. Имеются данные о том, что магнитные наночастицы способны эффективно накапливаться в функциональных тканях печени, а потому действительно могут служить переносчиками молекул препарата при лечении фиброза печени. В своей лаборатории мы занимаемся похожими разработками, например апробацией ”магнитного пинцета” для перемещения единичных клеток и синтезом наночастиц для биомедицинских приложений», — рассказывает одна из исследователей, руководитель лаборатории новых магнитных материалов БФУ Валерия Родионова.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Пресс-релизы о научных исследованиях, информацию о последних вышедших научных статьях и анонсы конференций, а также данные о выигранных грантах и премиях присылайте на адрес science@indicator.ru.