Группа испанских ученых разработала интеллектуальное наноустройство для новых методов борьбы со старением. Устройство состоит из наночастиц, которые могут выборочно высвобождать необходимые препараты в стареющих клетках человека. Диапазон его будущего потенциального использования очень широк – от лечения заболеваний, сопровождающихся дегенерацией клеток или тканей, таких как рак, болезни Альцгеймера или Паркинсона, до ускоренного старения организма (прогерии).
«Разработанное нами наноустройство состоит из мезопористых наночастиц с галактоолигосахаридным внешним покрытием, которое препятствует высвобождению их полезного груза и селективно открывается только в клетках, находящихся в стадии дегенерации, или стареющих клетках. Это наноустройство – доказательство концепции – впервые демонстрирует, что определенные химические вещества могут высвобождаться именно в этих, а не в других клетках», – рассказывает о работе один из ее авторов Рамон Мартинес Маньес, научный сотрудник Centro de Reconocimiento Molecular y Desarrollo Tecnológico.
По мнению руководителя исследования Хосе Рамона Мургиа, научного сотрудника Института молекулярной и клеточной биологии растений, старение – это физиологический процесс, целью которого является уничтожение старых или измененных клеток, жизнеспособность которых поставлена под угрозу.
«Когда мы молоды, механизмы старения предотвращают, например, появление опухолей. Проблема в том, что с возрастом стареющие клетки накапливаются в органах и тканях, нарушая их нормальное функционирование. Уничтожение этих клеток замедлило бы развитие заболеваний, связанных со старением. Наша работа показывает, что мы можем разработать таргетную терапию, направленную против таких клеток», – комментирует свое понимание процесса старения и возможностей борьбы с ним Мургиа.
Пока исследователи оценили эффективность нового наноустройства на первичных культурах клеток пациентов с синдромом ускоренного старения – врожденным дискератозом, сообщается в работе, опубликованной в журнале Angewandte Chemie. Для таких культур характерна высокая скорость старения и повышенный уровень фермента бета-галактозидазы. «Стареющие клетки гиперэкспрессируют этот фермент, и мы разработали наночастицы, которые открываются в его присутствии, высвобождая свое содержимое для уничтожения стареющих клеток, предотвращения ухудшение состояния или даже для активации омоложения», – объясняет Мургиа.
«Существует целый ряд заболеваний, связанных с преждевременным старением тканей, многие из которых развиваются у очень молодых пациентов, для которых нет терапевтических альтернатив, как, например, в случае врожденного дискератоза или апластической анемии. Другие заболевания, такие как идиопатический легочный фиброз или цирроз печени, развиваются у взрослых. Наши наночастицы представляют собой уникальную возможность выборочно доставлять терапевтические соединения в поврежденные ткани и предотвращать потерю их жизнеспособности и функциональности», – объясняет один из авторов разработки Росарио Перона, научный сотрудник Института медико-биологических исследований.
В ближайшем будущем испанские исследователи планируют проверить эффективность своего устройства при загрузке наночастиц различными терапевтическими препаратами, а также испытать его уже не на клеточных культурах, а на животных моделях, пишет Nano News Net.
По мнению испанских ученых, новое наноустройство может оказаться полезным и в косметологии – в качестве средств доставки препаратов для борьбы с морщинами и старением кожи, для защиты от UV-излучения или лечения алопеции, – так как все эти состояния связаны с накоплением в тканях стареющих клеток.
