Специалисты из Сеченовского Университета, в сотрудничестве с коллегами из ПИМУ, ИТМО и МФТИ, создали систему доставки микроРНК, использующую наночастицы. Данная система позволяет одновременно снижать травмы печени и активировать процессы ее регенерации. О результатах исследования опубликованы в журнале Biomaterials.
В основе наномедицины лежат подобные методики, предполагающие доставку лекарственных молекул в организм посредством частиц, размер которых составляет нанометры – это во много раз меньше толщины человеческого волоса. Эти микроскопические частицы оберегают действующее вещество от деградации в крови и обеспечивают его адресную доставку в нужные клетки.
Проект предполагает адресную доставку микроРНК в клетки печени с использованием полимерного носителя. МикроРНК-200a – это короткая молекула РНК, которая регулирует гены, отвечающие за клеточный стресс, воспаление и повреждение тканей. При различных заболеваниях печени этот механизм регуляции нарушается, что способствует усилению повреждения клеток, ускоряет развитие фиброза и, в конечном счете, приводит к печеночной недостаточности.
Для доставки микроРНК-200a в клетки печени исследователи разработали биосовместимые наночастицы, созданные на основе полимолочной кислоты (PLA) и дополнительных полимеров. Эти наночастицы предохраняют микроРНК от деградации и обеспечивают ее контролируемое высвобождение внутри клетки, способствуя активации защитных молекулярных механизмов.
Для оценки результативности новой технологии было проведено исследование на двух моделях заболеваний печени. При изучении процесса регенерации после острого повреждения печени, спровоцированного передозировкой парацетамола, использование наночастиц, содержащих микроРНК-200a, продемонстрировало значительное уменьшение токсического воздействия на ткани, позволило нормализовать показатели печеночных ферментов и восстановить способность гепатоцитов к пролиферации.
Во второй серии экспериментов команда исследовала действие терапии в модели регенерации при хроническом заболевании — фиброзе печени. В данном случае лечение привело к существенному уменьшению накопления коллагена в печёночной ткани и снижению степени фиброза на две ступени по шкале Metavir — клинической системе оценки повреждения печени. Параллельно отмечалось восстановление метаболической активности клеток и ускорение регенерации тканей.
Учёные утверждают, что важную роль в терапевтическом воздействии оказывает активация сигнального пути Keap1/Nrf2, благодаря чему клетки получают защиту от окислительного стресса и запускаются процессы регенерации.
«Создание терапевтических методов с использованием микроРНК позволяет оказывать влияние на сразу несколько важных звеньев развития заболевания. В ходе данной работы было установлено, что микроРНК-200а обладает защитным действием как при остром, так и при хроническом поражении печени. Данная стратегия позволяет не только снизить выраженность патологических изменений, но и активировать естественные, физиологичные процессы восстановления ткани», — подчеркнул руководитель научного технологического проекта Сеченовского Университета Петр Тимашев.
Авторы акцентируют внимание на том, что разработанная технология способна послужить фундаментом для создания инновационных подходов к терапии разнообразных заболеваний печени. В дальнейшем исследователи намерены продолжить доклинические испытания и проанализировать возможности внедрения этой платформы в клиническую практику.
Предоставлено Управлением по связям с общественностью Сеченовского Университета, подведомственного Министерству здравоохранения Российской Федерации