6. Использование нанотехнологии для транспортировки и направленной доставки лекарственных препаратов

По некоторым оценкам, до 95% вновь созданных лекарственных препаратов демонстрируют серьезные недостатки фармакокинетических параметров и/или обладают выраженными побочными эффектами (Brayden, 2003). В связи с этим, актуальную задачу представляет разработка методов направленной (таргетной) доставки лекарственных препаратов к поврежденным тканям. Способы направленной доставки лекарств обеспечивают достижение действующей концентрации препарата в поврежденной ткани без выраженного системного эффекта. Нанотехнологии способствуют решению этой задачи, что, в свою очередь, позволяет снизить дозировки препаратов, увеличить их терапевтический эффект и повысить безопасность их применения. Под «нанолекарствами» понимают наноразмерный (1-100 нм) переносчик, содержащий инкапсулированное, диспергированное, адсорбированное или конъюгированное лекарственное вещество (Коо et al., 2005).

Коо et al. (2005) приводят следующие преимущества использования наночастиц в качестве переносчиков лекарственных препаратов. Во-первых, при использовании наноразмерных переносчиков объем распределения препарата обычно снижается. Во-вторых, происходит снижение токсичности препарата за счет его избирательного накопления в поврежденной ткани и меньшего поступления в здоровые ткани. В-третьих, многие нанопереносчики увеличивают растворимость гидрофобных веществ в водной среде и, таким образом, делают возможным их парентеральное введение. В-четвертых, системы доставки способствуют повышению стабильности препаратов на основе пептидов, олигонуклеотидов и небольших гидрофобных молекул. И, наконец, в-пятых, нанопереносчики представляют собой биосовместимые материалы.

По механизму обеспечения адресной доставки препаратов выделяют две основные стратегии – пассивный и активный перенос. Пассивный перенос происходит за счет преимущественного выхода лекарственных наночастиц в воспаленную или опухолевую ткань вследствие локального повышения проницаемости микрососудов при этих патологических процессах. Для дополнительного повышения проницаемости микрососудов в ткани-мишени могут применяться такие физические факторы, как ультразвук (Nelson et al., 2002) и гипертермия (Meyer et al., 2001). Для обеспечения эффективного пассивного переноса требуется продолжительная циркуляция лекарственных наночастиц в кровотоке. В то же время, немодифицированные наночастицы достаточно быстро подвергаются опсонизации и захвату клетками ретикуло-эндотелиальной системы. «Маскирование» наночастиц наиболее часто достигается за счет их покрытия слоем полиэтиленгликоля, который обладает химической инертностью и низкой иммуногенностью. Показано, что время полужизни в кровотоке покрытых полиэтиленгликолем липосом составляет от 15 до 24 часов у грызунов и до 45 часов у человека (Woodle, 1993), в то время как непокрытые липосомы имеют время полужизни, не превышающее 2 часов (Allen, Everest, 1983). Пассивный перенос препаратов в центральную нервную систему может иметь место при ее заболеваниях, сопровождающихся повышением проницаемости гемато-энцефалического барьера. Показано, что повышение проницаемости последнего происходит при ишемическом инсульте, болезни Альцгеймера, некоторых энцефалопатиях и рассеянном склерозе.

Активная доставка лекарственных препаратов в поврежденные ткани предполагает маркирование поверхности наночастиц антителами или иными распознающими элементами, которые обеспечивают высокоизбирательное связывание наночастиц с антигенами, экспрессирующимися на поверхности поврежденных клеток. Примеры использования нанотехнологии для пассивного и активного переноса лекарственных препаратов в опухолевую ткань приводятся в разделе 7.2.

Среди различных наночастиц, описанных в разделе 2.3, в качестве переносчиков лекарственных препаратов в настоящее время наиболее активно изучаются липосомы, фосфолипидные и полимерные мицеллы, наноэмульсии, полимерные биодеградируемые наночастицы и дендримеры. Более подробная информация о перспективах использования нанотехнологии для направленной доставки лекарственных препаратов может быть получена из двух других статей, вошедших в настоящую монографию.

<<< Назад | Читать дальше >>>

Нанотехнологии в биологии и медицине: современное состояние вопроса

Нанотехнологии в биологии и медицине. Коллективная монография под ред. чл.-корр. РАМН, проф. Е. В. Шляхто. 2009 г.