Американцы предложили чистить кровь от ядов «наногубками»

Команда специалистов в области наноинженерии из Калифорнийского университета (Сан-Диего) разработала «наногубку», способную эффективно и безопасно поглощать в кроветоке широкий спектр токсинов, вырабатываемых патогенными бактериями, такими, как метициллин-резистентный золотистый стафилококк (MRSA) и E. Coli, а также токсины змеиного и пчелиного ядов. Работа опубликована 14 апреля в журнале Nature Nanotechnology.

«Наногубки» являются, по сути, ловушками для порообразующих токсинов, которые разрушают эритороциты, формируя трансмембранные поры и нарушая селективный вход и выход ионов через плазматическую мембрану. Эта группа токсинов вырабатывается грамотрицательными бактериями и стафилококками.

Согласно разработанной авторами под руководством профессора Лянфан Чжана (Liangfang Zhang) технологии, красные кровяные клетки выделяются из состава крови в центрифуге, а затем помещаются в специальный раствор, который способствует разрыву их оболочек. Затем высвобожденные мембраны эритроцитов перемешиваются с шариками диаметром 85 нанометров, сделанными из биосовместимого полимерного материала, которые по размеру в три тысячи раз меньше красных кровяных телец. В результате эти шарики оказываются «закутанными» в обрывки мембран эритроцитов, имитируя излюбленные мишени порообразующих токсинов.

Клеточной мембраны одного эритроцита хватает на тысячи «наногубок». Попадая в кроветок, армия «наногубок», во много раз численно превосходя присутствующие там красные кровяные тельца, отвлекает внимание токсинов на себя, абсорбируя их. Затем «наногубки» и поглощенные ими токсины безопасно метаболизируются и выводятся из организма, причем, как было установлено, это процесс не наносит урона печени. Период вывода «наногубок» из организма мышей составил 40 часов.

Испытание нового метода на мышах показало, что 89 процентов из тех животных, в кровоток которых «наногубки» были запущены до получения летальной дозы выделяемого MRSA альфа-токсина, выжили. Уровень выживаемости мышей, которым были введены «наногубки» после инъекции яда, составил 44 процента.

Главным преимуществом нового метода, как подчеркивает Чжан, является его универсальность — вместо того, чтобы создавать специфические противоядия для каждого вида токсинов, создана платформа для нейтрализации ядов вне зависимости от их молекулярной структуры. Как полагают авторы, «наногубки» будут особенно эффективны в случае экстренной терапии при змеиных укусах, когда яд точно не известен, а также для детоксикации при вирулентной внутрибольничной инфекции. В настоящее время готовятся клинические испытания нового метода.