Современный мир диктует свои «стройные» правила красоты. Пускай это не пресловутые 90-60-90, однако практически каждому человеку важно нравится самому себе в зеркале, даже тогда, когда еды в магазинах огромное количество, фастфуд на каждом углу, а в тренажёрный зал идти нет ни сил, ни времени.
Впрочем, порой речь идёт не просто о нескольких неприятных лишних килограммах, а о серьёзной проблеме ожирения, справиться с которой не просто даже при помощи диеты.
Учёные всего мира давно изучают вопрос, что провоцирует избыточный вес и как с этим бороться в условиях современности. Этой же проблемой озаботились и исследователи из Массачусетского технологического института (MIT) и Женской больницы Бригхэма (Brigham and Women’s Hospital). Чтобы помочь пациентам с серьёзным лишним весом, они разработали наночастицы, которые могут доставлять препараты против ожирения прямо в жировую ткань.
Мыши с избыточным весом, получавшие эти наночастицы, потеряли 10% своего веса в течение 25 дней и при этом не продемонстрировали появление каких-либо побочных эффектов.
Препарат, заключённый в наночастицы, стимулирует рост новых кровеносных сосудов в жировой ткани. В итоге она преобразуется из «вредной» белой жировой ткани, которая состоит из жирозапасающих клеток, в «полезную» бурую жировую ткань. Последняя жир сжигает.
Отметим, что такие лекарства не являются новыми. Однако исследовательская группа разработала новый способ их доставки до места назначения. Причём так, чтобы они накапливались именно в жировой ткани, помогая избежать нежелательных побочных эффектов в других частях тела.
Ранее учёные показали, что стимуляция роста новых кровеносных сосудов, процесса известного как ангиогенез, может помочь преобразованию жировой ткани и привести к потере веса у мышей. Но есть одно важное замечание: препараты, которые стимулируют ангиогенез, могут нанести вред другим частям организма.
В попытках преодолеть этот барьер исследователи обратились к наночастицам и целевому способу доставки лекарства на их основе.
Нацеливая наночастицы на месторасположение проблемы, можно доставить мощную дозу, но при этом минимизировать накопление препарата в других органах и тканях.
Так, учёные разработали частицы, переносящие лекарство в своих гидрофобных ядрах, связанных с полимером PLGA. Последний используется во многих других частицах для доставки лекарственных препаратов и медицинском оборудовании.
Исследователи упаковали два разных препарата внутри частиц. Первый – росиглитазон, который был одобрен для лечения диабета, но не используется широко из-за побочных эффектов. Второй – аналог простагландина, типа человеческого гормона. Оба препарата активируют клеточный рецептор PPAR, что стимулирует ангиогенез и преобразование жировой ткани в «полезную».
Внешняя оболочка наночастиц состоит из другого полимера – полиэтиленгликоля, со встроенными молекулами, которые направляют частицы к нужным целям. Такие молекулы связываются с белками, находящимися на поверхности кровеносных сосудов, которые оплетают жировую ткань.
Учёные проверили действие частиц в эксперименте на мышах, у которых было ожирение из-за питания с высоким содержанием жиров. Животным давали препараты, упакованные в наночастицы, через день в течение 25 дней.
В итоге мыши потеряли около 10% массы тела, а уровни холестерина и триглицеридов (молекул, которые является основной составляющей жиров в организме человека) у них снизились.
Грызуны также стали более чувствительны к инсулину. Поясним, что ожирение часто приводит к тому, что у человека возникает нечувствительность к инсулину, что является фактором риска развития диабета второго типа.
Кроме того, у подопытных мышей не было замечено никаких побочных эффектов.
Нынешняя система предлагает вводить наночастицы внутривенно. По мнению одного из автора исследования Омида Фарохзада (Omid Farokhzad), «для того, чтобы обеспечить более широкое применение препарата для лечения ожирения, мы должны разработать более простые способы его введения, например, пероральным способом». (Отметим, что Фарохзад является обладателем премии RusNanoPrize 2013.)
На сегодня трудность доставки препарата «через рот» состоит в том, что ему трудно проникать через слизистую оболочку кишечного тракта. Однако преодолимо и это препятствие: в предыдущих исследования учёных разработали наночастицы, которые способны всасываться и через кишечный тракт.
Исследователи также надеются найти более конкретные «мишени» для наночастиц в жировой ткани, которые помогут снизить вероятность развития побочных эффектов, заключают учёные.
Исследование подробно описано в статье в научном издании Proceedings of the National Academy of Sciences.
Автор: Евгения Ефимова