Напрыклад, працуюць над стварэннем «разумнай» сістэмы дастаўкі лекаў да пухліны, якая дазволіць мінімізаваць пабочныя эфекты ад той жа хіміятэрапіі. Пакуль гэта фундаментальнае навуковае даследаванне, якое вядзецца сумесна з Расійскім навуковым фондам, накіраванае на распрацоўку прынцыпова новых рэчываў. Для ўкаранення яго ў практыку спатрэбіцца час. А сярод тых распрацовак, што ўжо прымяняюцца, — напрыклад, выяўленне пухлінных клетак, якія цыркулююць у крыві.
Гэта дапамагае ўрачу ацаніць эфектыўнасць лячэння анкалагічных пацыентаў: калі назіраецца іх зніжэнне — гэта добры сігнал, калі колькасць нязменная, то гэта знак скарэктаваць лячэнне, а калі яны цалкам знікаюць, то размову можна весці пра добры прагноз.
«Разумная» сістэма дастаўкі
Сёння спецыялісты лабараторыі нанабіятэхналогій Інстытута біяфізікі і клетачнай інжынерыі распрацоўваюць «разумныя» сістэмы дастаўкі лекаў, якія будуць цыркуляваць па крыві і вызваляць прэпарат толькі тады, калі трапяць у пухліну. У аснове сістэмы — клас малекул, якія называюць дэндрымерамі. Трэба сказаць, што наначасціцы ў інстытуце пачалі вывучаць яшчэ ў 90-х гадах мінулага стагоддзя. Даследаванні вяліся сумесна з навукоўцамі з іншых краін. Група пад кіраўніцтвам беларускага вучонага Дзмітрыя Шчарбіна з’яўляецца сусветным лідарам і вядучым даследчыкам дэндрымераў і падобных сістэм.
Найперш вывучалася ўзаемадзеянне іх з бялкамі і іншымі кампанентамі крыві, з клеткамі крыві. У выніку практычна за 30 гадоў было атрымана шмат ведаў пра дэндрымеры. Ужо з самага пачатку вывучэння планавалася іх выкарыстоўваць для дастаўкі ў пухлінныя клеткі розных злучэнняў, напрыклад хіміятэрапеўтычных. Аднак гэта ідэя ў той час не атрымала развіццё з-за некаторых абмежаванняў, але цяпер да яе вярнуліся сумесна з калегамі з Казанскага федэральнага ўніверсітэта. Тыя яшчэ шмат гадоў таму распрацавалі злучэнне тыёкаліксарэн, і калі яго спалучыць з дэндрымерамі, атрымліваецца зусім новая сістэма з нечаканымі ўласцівасцямі.
— Мы распрацавалі новы тып дэндры-мераў, які цяпер актыўна вывучаецца, і даследаванні паказалі, што ён лепш убірае ў сябе хіміяпрэпараты і можа іх дастаўляць лакальна. Ідзе ўжо трэці праект, дзе мы даследуем гэтыя новыя тыпы дэндрымераў, — расказвае загадчык лабараторыі нанабіятэхналогій Інстытута біяфізікі і клетачнай інжынерыі Віктар АБАШКІН.
Працягам навуковых даследаванняў стане стварэнне «разумнай» сістэмы дастаўкі. Для гэтага будуць вывучаць кантраляваны рух дэндрымераў: іх шлях да пухліны, вызваленне ў ёй хіміяпрэпарату і ўплыў на злаякасныя клеткі пры адсутнасці наступстваў для здаровых клетак.
— Разумнай мы называем сістэму за кошт таго, што яна будзе цыркуляваць па крыві і вызваляць прэпараты толькі тады, калі трапіць у пухліну, у якой спецыфічнае, больш кіслае асяроддзе. Прыйшоўшы ў тую вобласць, агрэгаты наначасціц будуць разбурацца і вызваляць хіміяпрэпарат. Калі ж гэта сістэма патрапіць у здаровую клетку, з ёй нічога не станецца, таму што прэпарат будзе вельмі марудна вызваляцца, — тлумачыць Віктар Абашкін.
За кошт таго, што хіміяпрэпарат будзе дастаўляцца ў пухліну ва «ўпакаваным» выглядзе, знізяцца негатыўныя эфекты ад яго прымянення, у прыватнасці, не будуць пакутаваць тыя ж ствалавыя клеткі.
Наначасціцы для санадынамічнай тэрапіі
Яшчэ адзін кірунак работы вучоных — сумесны праект з калегамі з Універсітэта Дунхуа (Шанхай, Кітай), прысвечаны распрацоўцы і тэсціраванню палімерных наначасціц для так званай санадынамічнай тэрапіі раку. Гэта інавацыйны метад лячэння, заснаваны на выкарыстанні ўльтрагукавых хваль для актывацыі спецыяльных прэпаратаў-сенсібілізатараў, якія назапашваюцца ў пухлінных клетках.
Тут выкарыстоўваецца той жа падыход, што і пры фотадынамічнай тэрапіі: спалучэнне ўвядзення ў арганізм прэпарату, адчувальнага да святла, і наступнае лазернае або светлавое ўздзеянне на пашкоджаную вобласць.
— Мы стварылі такія наначасціцы, якія рэагуюць не на святло, а на ўльтрагук. Яны цыркулююць па крыві, назапашваюцца ў пухліне, і калі на яе ўздзейнічаюць ультрагукам, гэтыя наначасціцы выбухаюць і з іх у пухліну вызваляюцца розныя прэпараты, якія робяць яе бачнай для імуннай сістэмы і дапамагаюць
з ёй справіцца, — тлумачыць Віктар Абашкін.
Гэты спосаб паказаў добрыя вынікі на мадэлі мышэй пры лячэнні раку падстраўнікавай залозы — адной з тых разнавіднасцяў, што найбольш складана паддаецца лячэнню. Вынікі вельмі перспектыўныя — пры выкарыстанні такіх наначасціц у мышэй у многіх выпадках пухліна цалкам знікала.
Новы кірунак, які развіваюць вучоныя інстытута адносна нядаўна, — выкарыстанне нанаматэрыялаў для дэтэкцыі розных рэчываў — як нізкамалекулярных, так і бялкоў, і РНК. У прыватнасці, распрацавана сістэма для дэтэкцыі бактэрыяльных бялкоў з выкарыстаннем наначасціц серабра, што дазволіць паменшыць кошт імунаферментнага аналізу (ІФА) — лабараторнага метаду выяўлення бялкоў, гармонаў, антыцелаў, які сёння шырока выкарыстоўваецца.
Больш за тое, вучоным удалося атрымаць не толькі наначасціцы серабра, але і наначасціцы алюмінію.
— На аснове аксіду алюмінію ўдалося атрымаць наначасціцы, якія хоць і саступаюць па эфектыўнасці серабру, але ў дзясяткі разоў танней за яго. Вар’іруючы розныя параметры серабра і алюмінію, можна атрымаць дастаткова танную сістэму, якая ў першую чаргу зменшыць выкарыстанне бялкоў, — гаворыць Віктар Абашкін.
Акрамя серабра вучоныя даследуюць і наначасціцы графену — плануецца распрацоўка новых нанасенсарных сістэм. Іх прымяненне таксама патанніць комплексы тэсціравання і паменшыць час дэтэкцыі.
Новы кірунак супрацоўнікаў лабараторыі сумесна з іншымі навукоўцамі прысвечаны вывучэнню мікрапластыку і нанапластыку.
— Тут мы выступаем не тое што ў ролі абаронцаў мікрапластыку, але крыху менш яго дэманізуем. Мы хочам паказаць, што гэта сапраўды не так дрэнна, і выявіць, якія небяспечныя механізмы існуюць. І пры гэтым вывучыць яшчэ дастаткова новую тэму нанапластыку, які якраз больш таксічны, — адзначае суразмоўца.
Праект разлічаны на найбліжэйшыя пяць гадоў.
Алена КРАВЕЦ
Фота Віктара ІВАНЧЫКАВА
