Когда лимфатические сосуды выходят из строя, обычно нарушается их способность откачивать жидкость. Исследователи Технологического института Джорджии разработали новое лечение с использованием наночастиц, которые могут восстановить прокачку лимфатических сосудов. Традиционно исследователи в этой области пытались восстановить лимфатические сосуды, но восстановление насосного действия - это уникальный подход.

"У многих пациентов проблема заключается в том, что лимфатические сосуды, которые все еще существуют у пациента, не работают. Таким образом, дело не в том, что вам нужно выращивать новые сосуды, которые вы можете рассматривать как трубки, а в том, что вам нужно заставить трубки работать, что для лимфатических сосудов означает прокачку", - сказал Брэндон Диксон, профессор Школы машиностроения Джорджа У. Вудраффа. "Вот где наш подход действительно отличается. Он доставляет лекарство, помогающее лимфатическим сосудам прокачивать кровь, используя наночастицу, которая может стекать в сами пораженные сосуды ".

Исследователи опубликовали свои результаты в статье "Наночастицы, дренирующие лимфу, доставляют полезную нагрузку Bay K8644 в лимфатические сосуды и усиливают их насосную функцию" в Научные достижения в феврале.

Преимущества нанотехнологий для доставки лекарств

Препарат, который использовали исследователи, S-(-)-Bay K8644 или BayK, обычно нацелен на кальциевые каналы L-типа, которые позволяют сокращаться скелетным, сердечным и эндокринным мышцам. По сути, применение Байка по всему телу привело бы к конвульсиям и спазмам.

Использование наночастиц, предназначенных для дренирования в лимфатические сосуды после инъекции, фокусирует препарат исключительно в лимфатических сосудах, дренируя место инъекции. В результате препарат доступен в лимфатических сосудах в локально высокой дозе. Когда лимфа в конечном итоге возвращается в кровоток, она настолько разбавляется в крови, что не влияет на другие системы организма, что делает препарат для лечения лимфедемы целенаправленным и безопасным.

"Лимфатические ткани работают подобно речным бассейнам - на региональном уровне у вас есть сосуды, которые выводят жидкость из ваших тканей", - сказала Сьюзан Томас, адъюнкт-профессор машиностроения Вудраффа в Институте биоинженерии и биологических наук Паркера Х. Пети. "Этот метод подобен помещению наночастиц в реку, чтобы помочь реке лучше течь".

Исследование представляет собой идеальное сочетание соответствующего опыта Диксона и Томаса. Лаборатория Диксона в течение многих лет изучала, как функционируют лимфатические узлы на животных моделях. Томас разрабатывает технологии доставки лекарств на основе наночастиц, которые внедряются в лимфатическую систему.

"Он разрабатывает инструменты анализа и модели заболеваний, связанных с лимфатической системой, а я разрабатываю технологии доставки лекарств, нацеленных на лимфатическую систему", - сказал Томас. "Борьба с лимфедемой как широко распространенным заболеванием, для лечения которого не существует эффективных методов лечения, стала прекрасной возможностью использовать наши сильные стороны, чтобы, как мы надеемся, сдвинуть с мертвой точки разработку новых стратегий для обслуживания этой недостаточно обслуживаемой группы пациентов".

Тестирование терапии

Лабораторные группы Диксона и Томаса протестировали состав на моделях грызунов. Сначала они нанесли на карту систему лимфатических узлов модели, введя флуоресцентное вещество, чтобы увидеть, как оно перемещается. Затем они применили манжету для измерения давления, чтобы измерить, как лимфатическая система перестает функционировать при компрометации. Оттуда они оценили, как формулировка BayK в виде лимфодренажной наночастицы повлияла на действие препарата. Система доставки позволила лекарственному средству действовать внутри лимфатического сосуда, о чем свидетельствует усиленная прокачка сосудов и восстановленное давление прокачки, и резко снизила концентрацию BayK в крови, что обычно связано с нежелательными побочными эффектами.

Исследователи расширяют состав до более продвинутых моделей заболеваний, чтобы приблизить его к применению на людях. Они также изучат, как его можно использовать для профилактики или лечения лимфедемы в сочетании с другими существующими или разрабатываемыми в настоящее время новыми методами лечения.