Ученые нашли способ доставки препаратов к опухолям мозга через обонятельные нейроны

Специалисты Томского политехнического университета разработали подход к увеличению эффективности доставки наночастиц-перевозчиков лекарственных препаратов в опухоль мозга (глиобластома) за счет стимуляции обонятельной системы. Технология показала свою эффективность в ходе доклинических испытаний.

Способность наноразмерных объектов проникать из носа человека и животных в мозг известна давно. Таким путем в центральную нервную систему проникают различные вирусы и токсические агенты, содержащиеся во вдыхаемом воздухе. Но через нос могут проникать не только вещества, представляющие опасность для здоровья, но и лекарственные препараты.

Уникальность подхода, разработанного учеными Томского политеха и их коллегами, заключается в использовании природного механизма обоняния для более эффективной транспортировки веществ к очагу опухоли.

В ходе лабораторных экспериментов мышам интраназально вводили раствор феррита марганца в концентрации 2,8 мг/кг. Результаты исследований показали, что наночастицы проходят путь от главной обонятельной луковицы до глиобластомы за 12–96 часов.

Кроме этого, МРТ-исследования показали, что количество доставленных наночастиц к опухоли значительно увеличивается при стимуляции обонятельных рецепторов мышей 0,01% аэрозолем ацетофенона. Для человека запах этого вещества ощущается как сладкий аромат черемухи.

«Примечательно, что частицы феррита марганца локализуются непосредственно в области глиобластомы, а не рассеиваются по всему головному мозгу. Такие результаты говорят о возможности в будущем обеспечить адресную доставку лекарственных препаратов непосредственно к злокачественному новообразованию. Это открывает новые возможности для развития фармакологии. Потенциально этот механизм можно использовать для доставки лекарственных препаратов непосредственно в головной мозг при лечении болезни Паркинсона, деменции, депрессии и так далее», — отметил старший научный сотрудник Международного научно-исследовательского центра «Пьезо- и магнитоэлектрические материалы» ТПУ Александр Ромащенко.

Ученые показали, на примере случая контакта опухоли с нейронами ольфакторной системы, что запаховая стимуляция усиливает транспорт наночастиц из носовой полости в глиобластому. Эффективность такой передачи была выше в шесть раз по сравнению с введением тех же наночастиц внутривенно.
В исследовании приняли участие сотрудники Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий ТПУ, Института цитологии и генетики СО РАН, Института катализа CO РАН.

Специалисты Томского политехнического университета разработали подход к увеличению эффективности доставки наночастиц-перевозчиков лекарственных препаратов в опухоль мозга (глиобластома) за счет стимуляции обонятельной системы. Технология показала свою эффективность в ходе доклинических испытаний.

Способность наноразмерных объектов проникать из носа человека и животных в мозг известна давно. Таким путем в центральную нервную систему проникают различные вирусы и токсические агенты, содержащиеся во вдыхаемом воздухе. Но через нос могут проникать не только вещества, представляющие опасность для здоровья, но и лекарственные препараты.

Уникальность подхода, разработанного учеными Томского политеха и их коллегами, заключается в использовании природного механизма обоняния для более эффективной транспортировки веществ к очагу опухоли.

В ходе лабораторных экспериментов мышам интраназально вводили раствор феррита марганца в концентрации 2,8 мг/кг. Результаты исследований показали, что наночастицы проходят путь от главной обонятельной луковицы до глиобластомы за 12–96 часов.

Кроме этого, МРТ-исследования показали, что количество доставленных наночастиц к опухоли значительно увеличивается при стимуляции обонятельных рецепторов мышей 0,01% аэрозолем ацетофенона. Для человека запах этого вещества ощущается как сладкий аромат черемухи.

«Примечательно, что частицы феррита марганца локализуются непосредственно в области глиобластомы, а не рассеиваются по всему головному мозгу. Такие результаты говорят о возможности в будущем обеспечить адресную доставку лекарственных препаратов непосредственно к злокачественному новообразованию. Это открывает новые возможности для развития фармакологии. Потенциально этот механизм можно использовать для доставки лекарственных препаратов непосредственно в головной мозг при лечении болезни Паркинсона, деменции, депрессии и так далее», — отметил старший научный сотрудник Международного научно-исследовательского центра «Пьезо- и магнитоэлектрические материалы» ТПУ Александр Ромащенко.

Ученые показали, на примере случая контакта опухоли с нейронами ольфакторной системы, что запаховая стимуляция усиливает транспорт наночастиц из носовой полости в глиобластому. Эффективность такой передачи была выше в шесть раз по сравнению с введением тех же наночастиц внутривенно.
В исследовании приняли участие сотрудники Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий ТПУ, Института цитологии и генетики СО РАН, Института катализа CO РАН.