Медицина шагнула далеко вперед: теперь ученые видят болезни на уровне клеток и умеют лечить то, что раньше считалось неизлечимым. Но есть проблема — чтобы доставить лекарство внутрь клетки, нужно пробиться через ее защитную мембрану.

Сейчас используют два подхода:

• Переносчики — молекулы-проводники, которые протаскивают лекарство сквозь мембрану.
• Временные дыры — крошечные отверстия, через которые лекарство проникает в клетку.

Проблема в том, что оба метода могут повредить клетку или даже убить ее. Например, электроporation (пропускание тока) оставляет необратимые повреждения, а липофекция (использование липидных капсул) токсична. Из-за этого такие прорывные методы, как CAR-T-терапия и редактирование генов, пока применяют с осторожностью.

Команда профессора Ай Йе из Сингапурского университета предложила новый способ — механическое пробивание мембраны. Вместо сложных микрочипов они взяли обычные стальные фильтры с отверстиями чуть больше клетки, чтобы те не застревали. Клетки пропускали через эти фильтры вместе с вязкоупругой жидкостью, которая создает давление — мембрана на мгновение растягивается, образуя поры, и лекарство проникает внутрь.

Вязкоупругая жидкость — материал, который ведет себя и как жидкость (течет), и как упругое тело (возвращает форму после деформации). Пример — зубная паста: если надавить, она «сопротивляется», но если перестать — растекается. В методе Ай Йе такая жидкость давит на клетку, создавая поры.

Подробности опубликованы в издании Analytical Chemistry.

Результаты впечатляют:

• Эффективность доставки — 94,7%  (почти все клетки получили лекарство).
• Клетки остаются живыми — метод намного безопаснее электроporation.

Пока технологию тестировали на ограниченном количестве клеток, и профессор признает: нужно больше экспериментов, чтобы доказать универсальность. Следующий шаг — создать простой прототип для коммерческих лабораторий, у которых нет дорогого оборудования.

Надеюсь, наш метод упростит исследования в генной терапии и сделает их доступнее, — говорит Ай Йе.

Этот метод может удешевить и ускорить перспективные виды лечения:

• CAR-T-терапия  (когда иммунные клетки перепрограммируют для борьбы с раком) станет доступнее — сейчас она стоит сотни тысяч долларов.
• Генная терапия получит более безопасный инструмент доставки CRISPR в клетки.
• Разработка новых лекарств упростится — можно быстрее тестировать, как вещества работают внутри клеток.

Метод не решает проблему избирательности: он эффективно доставляет лекарство, но не гарантирует, что оно попадет только в нужные клетки. Если лечить, например, опухоль, часть препарата может просочиться в здоровые ткани.

Ранее ученые разработали терапию против T-клеточного лейкоза.