|
Оглавление
Введение
Создание новых лекарственных веществ является важнейшей задачей фармацевтики. Вновь синтезированные молекулы часто оказываются непригодными для использования в медицине, поскольку не обладают необходимой растворимостью в воде, недостаточно стабильны при хранении, обладают низкой биодоступностью, чрезмерно быстро выводятся из организма, проявляют токсичность и вызывают нежелательные побочные эффекты. Эти проблемы очень разноплановые и касаются как физико-химических свойств лекарственных веществ, так и вопросов биологии и физиологии человеческого организма. Так, в процессе поиска новых лекарственных веществ исследователи часто сталкиваются с проблемой низкой растворимости в воде потенциально эффективного продукта, который, однако, хорошо растворим в органических растворителях. С другой стороны, увеличение растворимости в воде может приводить к снижению стабильности, проявлению токсических свойств или нежелательного побочного действия этого вещества. Кроме того, водорастворимые лекарства плохо проникают через плазматическую мембрану в цитоплазму клеток, что может существенно снизить терапевтический эффект. Поэтому для хранения и доставки в организм лекарственных веществ становится актуальным создание молекулярных контейнеров, которые могли бы защищать эти вещества в процессе хранения, например, от окисления, действия ферментов или других агрессивных компонентов биологических сред, от нежелательного взаимодействия с другими компонентами препарата, для предотвращения выпадения в осадок (преципитации) или образования кристаллов. Часто весьма желательно, чтобы эти контейнеры обладали достаточно малыми размерами для циркуляции в русле крови и проникновения через стенки сосудов в ткани, например ткани опухоли. Более того, может быть необходима доставка веществ внутрь клетки, возможно к определенным компартментам клетки, например доставка в ядро или в митохондрии. Отдельные молекулы лекарственного вещества обычно не обладают способностью концентрироваться в тех местах, где они более всего необходимы, например в органах, требующих лечения, поврежденных тканях или в области опухолей. Представляется чрезвычайно заманчивым создание контейнеров, которые могли бы нести на своей поверхности специфические молекулярные устройства для распознавания клеток соответствующих тканей. Желательно, чтобы контейнеры обладали "интеллектуальными" способностями, позволяющими им высвобождать содержимое в ответ на подаваемый извне сигнал, например освещение, действие магнитного поля или ультразвука. Заманчиво также создание контейнеров, которые могли бы самостоятельно высвобождать лекарство, используя в качестве сигнала изменения параметров среды организма. Например, при изменении температуры, осмотического давления, концентрации определенных веществ высвобождение лекарства или генетического материала могло бы инициироваться в нужном месте и в нужное время. Кроме того, для практического применения желательно, чтобы контейнеры обладали некоторой универсальностью и были пригодны для хранения разнообразных по химической природе и физическим свойствам лекарственных агентов, обладали физической и химической стабильностью. Для их создания желательно использовать недорогие, доступные и разрешенные к применению в медицине материалы. В современных исследованиях используются самые разные виды контейнеров, например полимерные наночастицы, дендримеры, наночастицы из золота, нанокристаллы из полупроводников, суперпарамагнитные наночастицы. Однако липидные наноконтейнеры, и прежде всего липосомы, находят все большее применение в клинической практике. Успех применения липидных наноконтейнеров объясняется несколькими причинами. Во-первых, они содержат биологически совместимые материалы. Для их создания используются природные липиды или их аналоги, которые характеризуются низкой токсичностью и низким иммунным ответом. Во-вторых, липиды чрезвычайно функциональны. Они могут образовывать не только бислойные структуры, но также мицеллы, кубические и гексагональные жидкие кристаллы. Они способны специфически взаимодействовать с мембранами клеток, участвовать в процессах внутриклеточной транспортировки, высвобождать лекарственные вещества в заданных компартментах клетки. В-третьих, с липидными конструкциями хорошо сочетаются синтетические полимерные материалы, нанокристаллы полупроводников и магнитные частицы, контрастеры для различных видов спектрального анализа и физического воздействия. Липидные наноконтейнеры являются не альтернативой для наночастиц из других материалов, а удобной и высоко функциональной платформой для множества других молекулярных устройств, которые могут быть прикреплены к их поверхности, погружены в гидрофобную область или заключены во внутреннем водном пространстве. Об авторе
Юрий Семенович ТАРАХОВСКИЙ
Доктор биологических наук, ведущий научный сотрудник Института
теоретической и экспериментальной биофизики РАН (г.Пущино).
Окончил биолого-почвенный факультет Ростовского государственного
университета (отделение биофизики, кафедра физиологии человека
и животных). Автор около 90 научных публикаций. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||