15 апреля 2021

Учёные Петербургского института ядерной физики изобрели способ доставить лекарства прямо в клетки

Ученые НИЦ "Курчатовский институт" – ПИЯФ в составе исследовательской группы изучили перспективы использования экзосом, выделенных из грейпфрутового сока, в качестве основы систем доставки лекарств. В ходе исследования была экспериментально доказана их способность эффективно доставлять биологические агенты в клетки. В перспективе изученные экзосомы могут найти применение в качестве компонентов лекарственных препаратов. Результаты данной работы опубликованы в журнале Scientific Reports.

"Главное преимущество такой системы доставки лекарства –натуральное происхождение, снижающее вероятность иммунного отторжения при введении в организм человека. Кроме того, экзосомы способны переносить терапевтические молекулы в клетки, не нарушая их биологической активности", – пояснила младший научный сотрудник Отделения молекулярной и радиационной биофизики НИЦ "Курчатовский институт" – ПИЯФ Луиза Гараева.

Изученные в данной работе объекты – растительные экзосомы – это микроскопические пузырьки (везикулы), выделенные клетками грейпфрута и в большом количестве содержащиеся в его соке. Задача эксперимента – понять, можно ли поместить внутрь растительных экзосом какую-либо биомолекулу и доставить ее в клетки человека, а также убедиться, что за это время она не утратит биологической активности.

На первом этапе с помощью криоэлектронной микроскопии специалисты получили качественные изображения экзосом, выделенных из грейпфрутового сока. Затем они заключили в цельные везикулы два белка с флуоресцентными метками. И их помощью ученые следили за процессом проникновения препарата в культивируемые клетки человека. В заключение специалисты оценили, насколько "бережно" растительные экзосомы обращаются с биологическим грузом. Эксперимент показал, что везикулы хорошо справляются с поставленной задачей, эффективно доставляя белки в клетки без потери их биологической активности.

Ученые полагают, что везикулы растительного происхождения имеют большой потенциал для использования в качестве систем доставки лекарств. Однако впереди еще долгий путь, состоящий из многочисленных экспериментов на животных. Также в планы ученых входит исследование структурного и внутреннего состава растительных экзосом из других источников для разработки новых систем доставки лекарств.

В работе приняли участие специалисты НИЦ "Курчатовский институт", НИЦ "Курчатовский институт" – ПИЯФ, Института цитологии РАН и Дальневосточного федерального университета.

Российский научный центр "Курчатовский институт" был образован Указом Президента России в ноябре 1991 года на базе созданного в 1943 г. Института атомной энергии им. И.В.Курчатова (в то время Лаборатории N 2 Академии наук СССР) и стал первым государственным национальным научным Центром России. Центр подчинен непосредственно Правительству России и не входит в состав Российской Академии наук и отраслевых министерств.