Иркутские учёные изобрели новое лекарство от гепатита

Сотрудники Иркутского института химии имени Фаворского СО РАН и Иркутского государственного аграрного университета имени Ежевского создали нанокомпозиты, способные защищать клетки печени при определённом типе поражений, которыми сопровождаются различные отравления, токсические и вирусные гепатиты и многие другие болезни.

Препарат создан на основе селена и каррагинана – высокодоступного полисахарида водорослей. Созданные наночастицы, помимо защиты печени, обладают и удобной для диагностики инфракрасной люминесценцией.

– В биомедицине есть проблема поражения всех живых клеток и особенно клеток печени – гепатоцитов – свободными радикалами. Последние возникают в организме при проникающей радиации, практически всех отравлениях, а также гепатитах, других заболеваниях и вызывают деструкцию клеточных мембран. С высокой долей вероятности это приводит к циррозу печени. Если же свободные радикалы и образующиеся под их действием продукты перекисного окисления липидов мембран поражают органеллы и ядро клетки, то нарушается сам ее генетический код. Она начинает воспроизводиться дефектно (это чревато высоким риском развития рака печени) или вовсе теряет способность к делению (это также приводит к циррозу). В некоторых случаях, например при очень сильном отравлении, свободных радикалов становится слишком много. Тогда развивается острый токсический гепатит с одновременным поражением всех структурных компонентов гепатоцитов, который, как правило, приводит к неотвратимой и быстрой смерти. Поэтому вопрос, как защитить гепатоциты от атак свободных радикалов, в биомедицине стоит очень остро, – рассказывает заведующий лабораторией функциональных наноматериалов Института химии СО РАН Борис Сухов.

Сейчас для антирадикальной защиты печени используют так называемые антиоксиданты – специальные молекулярные ловушки, которые перехватывают радикалы и не дают им достичь мембраны, органелл и ядра гепатоцитов. Таких антиоксидантов достаточно много, однако они действуют системно: распределяются кровотоком по всему организму, иногда оказывая разнообразные побочные эффекты на отдельные органы и системы. Кроме того, из-за такого распределения в печени оказывается очень малая концентрация необходимых для её защиты веществ.

Гораздо эффективней было бы создать антиоксидант, который привязывался бы исключительно к клеткам печени. Кроме того, важно сделать так, чтобы он имел локальное пролонгированное действие непосредственно на гепатоцитах. Именно такую задачу поставили перед собой ученые института.

– Оказалось, что для использования в качестве антиоксидантов как нельзя кстати подходят наночастицы селена. В зависимости от своего размера каждая из них состоит из тысяч и десятков тысяч атомов. Под действием свободных радикалов связь атомов селен-селен внутри наночастицы легко разрывается, и тогда каждый из них становится способным перехватывать по радикалу. Выполнив свою работу, наночастица селена уменьшается всего на два атома, однако в ней остаются десятки тысяч других, способные снова и снова перехватывать атаки свободных радикалов. Это главное отличие наночастиц селена от молекулярных антиоксидантов, где одна молекула вещества может перехватывать только один радикал, – отмечает Борис Сухов.

Следующий шаг – доставить и привязать синтезированную наночастицу селена к клеткам печени. В качестве оболочки для выполнения этих функций ученые выбрали полисахарид каррагинан. Его галактозные фрагменты специфичны к рецепторам на поверхности гепатоцитов. Галактозосодержащие полисахариды способны связываться с клетками печени и удерживаться на них, более того, проникать через мембрану и попадать внутрь клетки. Кроме того, каррагинан дешев (поскольку в больших количествах добывается из красных морских водорослей), безвреден для организма и уже давно широкомасштабно используется при производстве пищевых продуктов.

Антирадикальное действие наночастиц селена в полисахаридной каррагинановой оболочке исследователи проверили на модели токсического гепатита у мышей. Для этого с помощью четыреххлористого углерода у животных был смоделирован окислительный стресс (соответствующий тому, что происходит с организмом при отравлении многими токсинами, в том числе алкоголем, этиленгликолем и угарным газом). На первом этапе изучалось профилактическое действие препарата. То есть сначала мышам из экспериментальной группы вводился селеновый нанокомпозит, а уже после – смертельная доза четыреххлористого углерода.

Животные из контрольной группы подвергались только воздействию токсина. В результате последние погибли от острого отравления, а большая часть мышей, которым был введен защитный наноселеновый препарат, выжили.

– У них произошла достаточно мощная гепатозащита, то есть предполагаемый нами перехват радикалов, который предотвратил развитие смертельных поражений. Это также подтверждается и микроскопическими патоморфологическими исследования клеточных тканей печени, – рассказывает Борис Сухов. – Такую особенность препарата потенциально можно применять, чтобы вводить его пожарным перед тем, как они выезжают на вызов. Это позволит избежать отравления угарным газом и другими высокотоксичными продуктами горения. То же самое относится и к профилактике осложнений от предполагаемого воздействия иных токсических веществ, проникающей радиации, а также к защите печени от свободных радикалов, образующихся при инфекционных гепатитах и других заболеваниях.

Затем ученые исследовали терапевтическое действие селенового нанокомпозита на основе каррагинана в случаях, когда серьезное отравление уже произошло. Для этого мышам из обеих групп сначала вводили смертельную дозу токсичного четыреххлористого углерода, а спустя некоторое время экспериментальной группе – наночастицы селена в каррагинановой оболочке. Мыши из контрольной группы снова не пережили эксперимент, тогда как во второй группе многие выжили. Выживаемость животных была более низкой, чем в профилактическом опыте. Это обусловлено тем, что изначальное отравление оказалось очень мощным. Тем не менее эффект лечения оказался существенным.

До внедрения нового гепатопротектора в медицинскую практику еще далеко. Для начала необходимо закончить всю доклинику: показать требуемые терапевтические эффекты биологической активности, посмотреть, как препарат будет нейтрализовать другие опасные вещества. Часть из этих работ уже сделана. Сейчас проводится полный комплекс детализированных исследований. Если серьёзных побочных эффектов не выявится, можно будет переходить к клиническим исследованиям на добровольцах, подбирать безопасную дозировку, устанавливать параметры клинической фармакокинетики и фармакодинамики препарата и так далее.

• Новости о здоровье — по ссылке.

• Они же - в социальных сетях: Facebook, ВКонтакте, Одноклассники

По инф. Телеинформа