Адресная доставка лекарства с помощью света

Исследователи создали полимер, разрушающийся под действием инфракрасного излучения и безвредный для животных клеток. С его помощью можно организовать адресную доставку лекарств, не опасаясь побочных эффектов.

Лекарственные препараты порой больше калечат, чем лечат: каждый видел огромные списки побочных эффектов на инструкции к тому или иному средству. Возможным решением проблемы могло бы быть создание особой капсулы, в которой лекарство добралось бы до очага болезни, где и вышло бы из предохранительной оболочки. Но как эту оболочку в нужное время и в нужном месте разрушить? Способов может быть много: повышение температуры, изменение кислотности, воздействие магнитным полем. Исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Диего (США) предлагают, возможно, самый удобный и щадящий для организма вариант — разрушение лекарственной оболочки околоинфракрасным излучением.

Сама по себе идея не нова: до этого уже предлагалось разрушать лекарственную оболочку с помощью видимого или ультрафиолетового света, даже были созданы полимеры, чувствительные к соответствующим длинам волн. Но, увы, ткани нашего тела поглощают как ультрафиолет, так и видимый свет, и освободить таким образом лекарство можно только у поверхности кожи. Излучение вблизи инфракрасной зоны проникает сквозь ткани, но лишь немногие вещества способны и такие волны поглощать, и подходить для химических манипуляций.

Некоторое время назад Адам Альмутаири с коллегами, казалось, сумел создать такое соединение, которое поглощало бы инфракрасный свет и разрушалось под его воздействием. Ключевой в данном случае оказалась модификация полимерной молекулы о-нитробензилом: именно эта химическая группа «ловит» инфракрасные волны и вслед за этим рвёт химические связи. Правда, о-нитробензил токсичен для клеток, да и его абсорбционные свойства оставляют желать лучшего.

В свежей статье, опубликованной в журнале Macromolecules, г-н Альмутаири сообщает о новой модификации предложенного метода. Для создания полимерного носителя лекарственного препарата исследователи использовали крезольные группы. Они включали в себя специальные компоненты, которые делали эти группы крайне нестабильными в составе полимера. После того как их сшивали в полимер, очаги нестабильности прикрывались особыми молекулярными светочувствительными «колпачками» из бромогидроксикумарина. Облучение инфракрасным светом снимает эти предохранительные колпачки с полимерной молекулы: теперь её нестабильность ничем не скомпенсирована. Чем больше доза облучения, тем сильней разрушается полимер. По словам авторов, новая технология в десять раз эффективнее прежней, основанной на о-нитробензиле. И к тому же она безопасна для клеток.

В дальнейшем, конечно, всё это должно быть подтверждено в клинических испытаниях. Необходимо убедиться, что конструкция не даёт «протечек» там, где не надо, и что в тканях человека лекарство действительно будет эффективно освобождаться от оболочки. В целом же предложенное решение могло бы стать универсальной капсулой-упаковкой, с помощью которой можно доставлять точно по адресу всё что угодно, от банальных обезболивающих до противораковых препаратов.

Подготовлено по материалам ScienceNOW.

Исследователи создали полимер, разрушающийся под действием инфракрасного излучения и безвредный для животных клеток. С его помощью можно организовать адресную доставку лекарств, не опасаясь побочных эффектов.

Лекарственные препараты порой больше калечат, чем лечат: каждый видел огромные списки побочных эффектов на инструкции к тому или иному средству. Возможным решением проблемы могло бы быть создание особой капсулы, в которой лекарство добралось бы до очага болезни, где и вышло бы из предохранительной оболочки. Но как эту оболочку в нужное время и в нужном месте разрушить? Способов может быть много: повышение температуры, изменение кислотности, воздействие магнитным полем. Исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Диего (США) предлагают, возможно, самый удобный и щадящий для организма вариант — разрушение лекарственной оболочки околоинфракрасным излучением.

Сама по себе идея не нова: до этого уже предлагалось разрушать лекарственную оболочку с помощью видимого или ультрафиолетового света, даже были созданы полимеры, чувствительные к соответствующим длинам волн. Но, увы, ткани нашего тела поглощают как ультрафиолет, так и видимый свет, и освободить таким образом лекарство можно только у поверхности кожи. Излучение вблизи инфракрасной зоны проникает сквозь ткани, но лишь немногие вещества способны и такие волны поглощать, и подходить для химических манипуляций.

Некоторое время назад Адам Альмутаири с коллегами, казалось, сумел создать такое соединение, которое поглощало бы инфракрасный свет и разрушалось под его воздействием. Ключевой в данном случае оказалась модификация полимерной молекулы о-нитробензилом: именно эта химическая группа «ловит» инфракрасные волны и вслед за этим рвёт химические связи. Правда, о-нитробензил токсичен для клеток, да и его абсорбционные свойства оставляют желать лучшего.

В свежей статье, опубликованной в журнале Macromolecules, г-н Альмутаири сообщает о новой модификации предложенного метода. Для создания полимерного носителя лекарственного препарата исследователи использовали крезольные группы. Они включали в себя специальные компоненты, которые делали эти группы крайне нестабильными в составе полимера. После того как их сшивали в полимер, очаги нестабильности прикрывались особыми молекулярными светочувствительными «колпачками» из бромогидроксикумарина. Облучение инфракрасным светом снимает эти предохранительные колпачки с полимерной молекулы: теперь её нестабильность ничем не скомпенсирована. Чем больше доза облучения, тем сильней разрушается полимер. По словам авторов, новая технология в десять раз эффективнее прежней, основанной на о-нитробензиле. И к тому же она безопасна для клеток.

В дальнейшем, конечно, всё это должно быть подтверждено в клинических испытаниях. Необходимо убедиться, что конструкция не даёт «протечек» там, где не надо, и что в тканях человека лекарство действительно будет эффективно освобождаться от оболочки. В целом же предложенное решение могло бы стать универсальной капсулой-упаковкой, с помощью которой можно доставлять точно по адресу всё что угодно, от банальных обезболивающих до противораковых препаратов.

Подготовлено по материалам ScienceNOW.