Ученые выяснили, что форма микроскопических частиц для доставки лекарств — липидных наночастиц — сильно влияет на то, как клетки их усваивают.

Это открытие может сделать вакцины и препараты эффективнее.

Исследователи из Университета RMIT и Университета Осаки обнаружили, что одни формы наночастиц проникают в клетки в восемь раз лучше других.

Результаты опубликованы в журнале Small, и они особенно важны для разработки mRNA-терапии.

Липидные наночастицы стали ключевым инструментом в доставке лекарств и генов — их успешно применили в mRNA-вакцинах от COVID-19. Но до сих пор непонятно, как доставить такие терапии точно в цель.

Главная проблема в наномедицине — большинство частиц попадают в клетку по «тупиковым» путям и разрушаются, — объясняет первый автор исследования Су Лин Яп, аспирантка RMIT. — Менее 2% генной терапии достигает нужного места внутри клетки.

Эти наночастицы могут иметь разную внутреннюю структуру:

• Липосомы — слоистые, как луковица.
• Кубосомы — сложные 3D-структуры с каналами для воды и липидов.

Кубосомы — наночастицы из липидов, которые сами собираются в сложную 3D-структуру с сетью каналов. В эти «тоннели» можно загружать лекарства, а форма помогает частицам незаметно проникать в клетки.

Эксперименты на клетках эпителия показали: кубосомы проникают в клетки в 8 раз эффективнее, чем липосомы, которые используют в большинстве современных препаратов.

Самое интересное — кубосомы не только «проглатываются» клеткой, но и могут сливаться с мембраной, обходя защитные механизмы, — говорит Яп. — Теперь мы хотим выяснить, как они ведут себя в организме и можно ли настроить их для точной доставки к больным тканям.

Этот прорыв может:

• Увеличить эффективность mRNA-вакцин — меньше доза, сильнее иммунный ответ.
• Снизить побочные эффекты — точная доставка уменьшит воздействие на здоровые клетки.
• Ускорить разработку генной терапии — например, для лечения рака или редких заболеваний.

Отметим, что исследование проводилось in vitro  (на клеточных линиях), а не в живом организме. Клетки в пробирке ведут себя иначе, чем в тканях с кровотоком и иммунными реакциями. Нужны испытания на животных.

Ранее ученые разработали наноброню от диабета I типа.