Исследователи Санкт-Петербургского Федерального исследовательского центра РАН (СПб ФИЦ РАН) и СПбГУ научились таргетной доставке препаратов, используемых для терапии кожных заболеваний с помощью квантовых точек. Особенность терапевтического соединения состоит в том, что его биологическая активность активируется с помощью лазера. Предложенный метод был успешно продемонстрирован на лабораторных моделях. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Nanomaterials.

Сегодня одной из наиболее перспективных альтернатив для обычной фармакологической терапии различных опасных заболеваний (например, рака, инфаркта миокарда, болезни Альцгеймера и прочих) является адресная (таргетная) доставка лекарств. Данный подход обеспечивает транспортировку препаратов в заданную область организма, отдельного органа и даже клетки при помощи биотехнологических продуктов, например, наноразмерных капсул и частиц.

При этом благодаря относительно высокой точности адресная доставка позволяет количественно уменьшить дозу лекарств, необходимых для лечения, а в случае применения токсичных препаратов снизить общую нагрузку на организм.

«Наша научная группа много лет занимается синтезом фосфонатов — соединений, которые могут изменять свою биологическую активность под действием лазера. В этом исследовании мы решили изучить возможна ли таргетная доставка подобных веществ, использующихся для терапии кожных заболеваний. В качестве платформы для доставки мы использовали квантовые точки», — рассказывает старший научный сотрудник Лаборатории натурных эколого-химических исследований СПб ФИЦ РАН Анастасия Егорова.

Квантовые точки — это наноразмерные (нанометр это миллионная часть миллиметра) частицы, состоящие из особых полупроводниковых материалов. Преимущество таких объектов — высокая яркость и фотостабильность, поэтому они светят долго и не «выгорают» в сравнении с другими наночастицами. Кроме того, квантовыми точками легко управлять, поскольку их свойства напрямую зависят от размера, то есть, меняя их размер, можно изменить их характеристики. Благодаря этому квантовые точки используются в электронике (дисплеи, лампы), а высокая управляемость позволяет рассматривать их в качестве потенциальной платформы для таргетной терапии и медицинской диагностики. Высокая значимость открытия квантовых точек, а также методов их получения была отмечена Нобелевской премией по химии в 2023 году.

В исследовании, проводимом учёными СПб ФИЦ РАН, использовались квантовые точки, синтезированные учёными из МГУ. Для начала исследователи разработали методы прикрепления к ним фосфонатов. Полученный препарат был успешно нанесён в локальную область кожи естественного модельного объекта, его роль играла обычная куриная грудка. Затем активность лекарственного средства была «включена» лазерным излучением.

«Этот эксперимент не только продемонстрировал успешность таргетной доставки, но и показал, что квантовые точки успешно справились с ролью транспортных агентов, они обладают низкой токсичностью по отношению к модельному объекту. Биологическая активность лекарственного вещества, которое мы использовали в своей работе заключается в блокировании ферментов, влияющих на развитие таких кожных заболеваний, как атопический дерматит, псориаз и других», — поясняет Анастасия Егорова.

Данное исследование является частью работы учёных СПб ФИЦ РАН по разработке методов синтеза и применения лекарственных соединений, активностью которых можно управлять с помощью лазера. В частности, ранее специалистами был предложен новый более эффективный метод синтеза таких веществ.

В исследовании принимали участие ученые из СПб ФИЦ РАН, МГУ, СПбГУ и СПбГТИ (ТУ). Проект поддержан грантом РНФ (№ 22-13-00082).

Источник: пресс-служба СПб ФИЦ РАН.