Ученые из Санкт-Петербургского государственного университета, Санкт-Петербургского Федерального исследовательского центра РАН и Санкт-Петербургского технологического университета создали химическое соединение, чью активность можно контролировать с помощью лазера, а его местоположение в организме отслеживать благодаря люминесценции. В будущем это соединение может быть использовано в инновационных подходах к таргетной терапии нейродегенеративных заболеваний: при активации оно способно блокировать фермент, повышенное содержание которого связано с развитием болезни Альцгеймера. Исследование, поддержанное грантом РНФ, опубликовано в научном журнале Optical Materials.
В качестве одного из наиболее многообещающих подходов к лечению серьезных заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера, болезнь Хантингтона и болезнь Паркинсона, сегодня рассматривается адресная (таргетная) доставка лекарств. Эта технология позволяет транспортировать медикаменты непосредственно в нужную область организма, конкретный орган или даже клетку с использованием биотехнологических средств, таких как нанокапсулы или наночастицы.
Благодаря достаточно высокой точности, таргетная доставка позволяет снизить количество лекарственных препаратов, требующихся для терапии, а при использовании токсичных веществ – уменьшить воздействие на организм. Тем не менее, текущий уровень технологического развития не позволяет широко применять этот подход в медицине. В связи с этим, исследовательские группы во всем мире работают над созданием различных платформ и методик для доставки лекарств.
Петербургские исследователи установили, как определенные соединения подавляют бутирилхолинэстеразу — фермент, избыток которого ассоциируется с болезнью Альцгеймера. Они продемонстрировали, что новые наноматериалы вдвое эффективнее блокируют бутирилхолинэстеразу по сравнению с существующими аналогами. Оптические исследования наноматериалов, включая эксперименты на ракообразных, были проведены в Санкт-Петербургском государственном университете в сотрудничестве с биологами из НИЦЭБ РАН — СПб ФИЦ РАН. Для изучения возможности обнаружения соединений использовался инвертированный флуоресцентный микроскоп.
«Водорастворимость и затруднения с отслеживанием в биологических системах часто ограничивают применение существующих фармакологических препаратов. Наш гибрид сочетает возможности визуализации и фотопереключаемой терапии на единой платформе, обладая при этом водорастворимостью. Таким образом, данная работа расширяет перспективы в фармакологии, предлагая эффективный и точный метод разработки светочувствительной терапии для нейродегенеративных заболеваний, основанный на визуализации. Об этом заявила руководитель проекта, финансируемого РНФ, профессор Алина Маньшина (кафедра лазерной химии и лазерного материаловедения) СПбГУ).
На примере рачков (вид Daphnia magna Str.) было установлено, что наноматериалы не обладают токсичностью и могут быть направленно доставляемы внутрь организма с использованием люминесценции. Проведенные исследования подтвердили их хорошую биосовместимость и целенаправленное накопление в пищеварительном тракте.
«Анастасия Егорова, старший научный сотрудник лаборатории натурных эколого-химических исследований НИЦЭБ РАН — СПб ФИЦ РАН, сообщила об успешном синтезе биоактивного наноматериала. Его свойства активируются лазером, а люминесценция позволяет точно определить место его расположения в организме. Это первое соединение подобного типа, демонстрирующее хорошую растворимость в воде. Данный фактор имеет существенное значение для разработки функциональных материалов, предназначенных для биомедицинских целей, и предоставляет перспективные возможности в области адресной терапии.
Ученые из Санкт-Петербургского государственного технологического института (Технологического университета) разработали новый наноматериал, относящийся к семейству N-функционализированных фосфонатов. Это симметричный (2-хлор-2-фенилэтенил) (диамин) фосфин оксида).
Медицинские исследования, осуществляемые в Санкт-Петербургском университете, направлены на упрощение и повышение эффективности лечения наиболее распространенных заболеваний, включая болезнь Альцгеймера. Специалисты СПбГУ уже научились определять стадии деменции при болезни Альцгеймера по анализу крови.
Проведение научных исследований в области химии и материаловедения способствует решению задач, поставленных в рамках нацпроекта «Новые материалы и химия». Национальным проектом предусматривается достижение технологической независимости, а также создание условий для развития новых рынков и укрепления технологического лидерства в сферах производства химической и биотехнологической продукции, новых и перспективных материалов, а также редких и редкоземельных металлов.
Информация предоставлена пресс-службой СПбГУ