​При химиотерапии медикаменты вводятся внутривенно и оказывают влияние на весь организм, что приводит к выпадению волос, ослаблению костных тканей, расстройствам кишечника. Столь тяжелых последствий можно было бы избежать, доставляя препараты с помощью  микроскопических внеклеточных везикул (пузырьков) под названием экзосомы. Усовершенствованием такой процедуры занимаются ученые Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН. Статья об этом была опубликована в журнале Biochimie Open.

В изучении экзосом есть два главных направления: диагностика и адресная доставка лекарств. Только к 2007 году стало известно, что во внеклеточных везикулах, помимо прочего, содержатся микроРНК - молекулы, регулирующие активность огромного количества генов. Так как микроРНК и другие нуклеиновые кислоты могут быть маркерами разных заболеваний, ученые проявляют большой интерес к экзосомам: в частности, за последние 10 лет количество посвященных им статей увеличилось более чем в 10 раз.

─ В 2013 году появился термин "жидкая биопсия", - рассказывает кандидат биологических наук Сергей Седых. - Врачи берут образец крови, выделяют оттуда маркерные нуклеиновые кислоты и говорят, что происходит с раковой опухолью на данном этапе. Человеку, получающему химиотерапию, каждый день делают анализ крови, так что по нему можно было бы "в реальном времени" смотреть, как ведет себя опухоль: увеличивается, уменьшается, метастазирует... Подобное вмешательство является менее стрессовым для организма, нежели обычная биопсия.

Другое направление - адресная доставка - изучается в том числе как усовершенствование процедуры химеотерапии: чтобы лекарство попадало только в опухолевые клетки-мишени, не затрагивая другие активно делящиеся клетки. Так как препараты для этого стоят дорого и оказывают стрессовое влияние на организм (в частности, выводятся клетками печени, которые тоже от этого страдают), адресная доставка позволяет снизить количество вводимого лекарства и повысить эффективность терапии.

Экзосомы могут выделяться из различных биологических жидкостей: мочи, слюны, молока... Последние не годятся для диагностики, но как нельзя лучше подходят для адресной доставки. Сибирские ученые из ИХБФМ СО РАН первыми в мире выделили экзосомы из молока лошади: в молочной железе млекопитающих хорошо представлены компоненты, ответственные за выработку внеклеточных пузырьков.

- Мы взяли лошадиное молоко, потому что это менее изученный источник экзосом, в отличие от человеческого и коровьего, - рассказывает студентка 1 курса магистратуры факультета естественных наук НГУ Лада Пурвиньш. - Также мы доработали технологию выделения экзосом: для более "чистого" результата добавили к стандартной процедуре новую стадию.

Обычный протокол получения экзосом включает в себя центрифугирование, ультрафильтрацию и ультрацентрифугирование. Исследователи ИХБФМ СО РАН под руководством профессора Георгия Александровича Невинского выяснили, что после такой обработки в препаратах обнаруживаются примесные белки. Тогда они решили ввести новую стадию очистки, в ходе которой молекулы веществ разделяются по размеру. Благодаря этому препараты получились намного чище - причем такая модернизация эффективна не только в случае экзосом молока лошади.

- На данном этапе у нас, скорее, идет работа над универсальной технологией выделения внеклеточных пузырьков, потому что это очень сложная методика, - добавляет Лада Пурвиньш. - Внедрить экзосомы в качестве диагностических маркеров непросто: в клиниках нет ультрацентрифуг, так как это дорогостоящее оборудование. Мы придумываем, как сделать это проще и доступнее.

Ученые планируют работать и с другими видами молока: в частности, с человеческим и коровьим. Однако при использовании последнего есть свои сложности: в связи с тем, что Европа пережила вспышку коровьего бешенства, молоко оттуда использовать нельзя. Молоко российских коров также не рассматривается иностранными фармкомпаниями в качестве источника биологически активных соединений из соображений безопасности.

- Возможно, лошадиное молоко и в этом отношении имеет определенные преимущества, - добавляет Сергей Седых. - Кроме того, у многих людей есть аллергия на молоко коровы, но нет на молоко лошади. Следует отметить, что недавно появилось несколько работ, где для адресной доставки лекарственных препаратов используют экзосомы молока коровы, которые прекрасно поглощаются макрофагами и опухолевыми клетками человека. Вероятно, экзосомы - это универсальные везикулы, которые несут на своей поверхности общие маркеры, и в дальнейшем внеклеточными пузырьками молока животных можно будет лечить даже людей.

Источники

Сибирские ученые разрабатывают новые подходы для адресной доставки лекарств
Наука в Сибири (sbras.info), 18/04/2017
Сибирские ученые усовершенствуют процедуру химеотерапии
Infopro54.ru, 18/04/2017
Новосибирские ученые предложили лечить рак лошадиным молоком
Novosibirskvesti.ru, 19/04/2017
Новосибирские ученые предложили лечить рак лошадиным молоком
Официальный сайт г. Новосибирск (nsknews.info), 19/04/2017
Внимание - на экзосомы
Медицинская газета (mgzt.ru), 20/04/2017
Сибирские ученые разрабатывают новые подходы для адресной доставки лекарств
Nanonewsnet.ru, 09/05/2017
Новосибирские ученые разрабатывают новые подходы для адресной доставки лекарств в организм
ИА МАНГАЗЕЯ (mngz.ru), 16/05/2017
Новосибирские ученые разрабатывают новые подходы для адресной доставки лекарств в организм
Vestisibiri.ru, 16/05/2017
Новосибирские ученые разрабатывают новые подходы для адресной доставки лекарств в организм
РИА Сибирь (ria-sibir.ru), 16/05/2017

Похожие новости

  • 15/10/2016

    Александр Карлин - о развитии инноваций на территории Алтайского края

    ​Одним из важных направлений работы по формированию региональной инновационной системы является создание и развитие на территории региона инфраструктуры для коммерциализации научных разработок и технологической модернизации в регионе.
    735
  • 05/09/2016

    Универсальный способ выделения экзосом разработан в ИХБФМ СО РАН

    ​Выпускница факультета естественных наук Новосибирского государственного университета Лада Пурвиньш занимается на базе Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН (ИХБФМ) разработкой нового универсального способа выделения экзосом из больших объемов биологических жидкостей.
    712
  • 26/08/2016

    ИХБФМ СО РАН расширяет исследование альтернативы антибиотиков

    ​Институт химической биологии и фундаментальной медицины договорился о сотрудничестве с ЦНМТ для изучения эффективности лечения инфекций естественными врагами бактерий. Ученые совместно с Железнодорожной больницей уже три года успешно лечат при помощи бактериофагов тяжелые случае язв на ногах, которые возникают при диабете.
    680
  • 27/02/2017

    Новосибирские ученые изобрели искусственную замену человеческим сосудам

    ​Ученые Института цитологии и генетики СО РАН с участием студентов Новосибирского государственного университета совместно с Сибирским Федеральным биомедицинским исследовательским центром имени академика Е.
    347
  • 12/08/2016

    Новосибирский ученый разработал новый метод генерации биспецифичных терапевтических антител

    ​Аспирант Новосибирского государственного университета Виктор Принц разработал новый метод генерации биспецифичных терапевтических иммуноглобулинов на основе процесса, который происходит в организме человека.
    611
  • 28/03/2017

    Сибирские ученые испытают лекарство от рака после получения разрешения Минздрава

    ​Ученые Института химической биологии и фундаментальной медицины (ИХБФМ) Сибирского отделения РАН в ближайшее время рассчитывают получить разрешение Минздрава РФ на клинические испытания разработанного ими уникального лекарства от рака на основе белка грудного молока (лактаптин).
    861
  • 22/09/2016

    В Новосибирске планируют создать клинику для лечения методом БНЗТ

    ​Новосибирский государственный университет в сотрудничестве с российскими и зарубежными научными организациями работает над реализацией масштабного проекта по созданию клиники для лечения глиобластомы мозга и других онкологических заболеваний с помощью метода бор-нейтронозахватной терапии и ускорительного источника нейтронов Института ядерной физики им Г.
    867
  • 21/09/2016

    Новосибирские ученые исследуют слезы

    ​Ученые новосибирского Института химической биологии и фундаментальной медицины (ИХБФМ) СО РАН исследуют слезную жидкость. Предполагается, что по ее состоянию можно диагностировать офтальмологические заболевания, сообщила аспирант ИХБФМ СО РАН Алина Григорьева.
    447
  • 21/03/2016

    Ученые определят рак груди по анализу крови

    ​Ученые Института химической биологии и фундаментальной медицины Сибирского отделения РАН занимаются исследованием маркеров, характерных для опухолевых клеток рака молочной железы (РМЖ), в составе циркулирующих в крови экзосом.
    724
  • 19/04/2017

    Ученые установили, что управляет термогенезом

    ​Ранее считалось, что в термогенезе - процессе выработки тепла - ключевую роль играют макрофаги, один из видов белых клеток крови. Однако ученые из Школы медицины Икан на горе Синай (Icahn School of Medicine at Mount Sinai) в США во главе с профессором медицины Кристофом Бюттнером (Christoph Buettner) доказали, что за термогенез отвечает мозг.
    176