Согласно новым исследованиям, наночастицы золота могут быть безопасным инструментом для повышения эффективности вакцин и других лекарств, воздействующих на В-клетки иммунной системы.
За последние 20 лет количество случаев медицинского применения наночастиц неуклонно росло. Тем не менее, врачи и ученые по-прежнему не уверены в их безопасности и обеспокоены тем, каким образом они могут повлиять на иммунную систему.
Организм человека хорошо переносит золото, и этим металлом легко манипулировать. В форме наночастиц золото предлагает потенциал для нацеливания на клетки определенным образом. Доставка лекарств в определенную область может быть перспективной областью в медицине.
Предыдущие исследования уже установили, что наночастицы золота могут работать с крупными иммунными клетками, такими как макрофаги, безопасным, биосовместимым способом.
Теперь ученые впервые исследовали, как наночастицы золота взаимодействуют с В-лимфоцитами или лейкоцитами, которые меньше по размеру и которыми легче управлять.
Новое исследование — работа исследователей из Швейцарии и Великобритании, и оно представлено в недавнем докладе ACS Nano.
В-клетки в значительной степени ответственны за выработку антител в иммунной системе.
«Наночастицы, — говорит соавтор исследования Кэрол Буркин, профессор факультетов медицины и науки в Женевском университете в Швейцарии, — могут сформировать защитную капсулу для вакцин или других лекарств, чтобы доставить их туда, где они могут быть наиболее эффективным, щадя другие клетки».
Влияние наночастиц золота на В-клетки
Буркин и ее коллеги исследовали взаимодействие между различными формами наночастиц золота и «свежеизолированными человеческими В-лимфоцитами».
Они провели эксперименты, в которых подвергали В-клетки воздействию наночастиц золота в форме стержней и сферической формы без покрытия.
Наблюдая за маркерами активации на поверхности В-клеток, команда смогла увидеть степень, в которой различные типы наночастиц активировали или ингибировали иммунные ответы.
Ни один из типов наночастиц золота, которые исследовала команда, не вызывал побочных эффектов. Тем не менее, различные формы наночастиц отличаются по своей способности вызывать иммунный ответ.
Исследователи обнаружили, что тип поверхности на наночастицах золота и их форма оказали значительное влияние на их взаимодействие с В-клетками.
Сферические наночастицы золота без покрытия оказались неподходящими, потому что у них была тенденция к образованию комков.
Лучшими были сферические наночастицы золота с полимерным покрытием. Они были стабильны и не влияли на функцию В-клеток.
А вот золотые наночастицы в форме палочек были непригодны для использования, поскольку они снижали иммунный ответ, а не активировали его. Исследователи предполагают, что это может быть потому, что они были тяжелее и, вероятно, мешали процессам в клеточных мембранах.
Потенциал золотых «нанопрепаратов»
Чтобы быть эффективными, вакцинные препараты должны достигать В-клеток, прежде чем организм уничтожит их. Использование наночастиц золота для их доставки может быть эффективным способом сохранения лекарств во время их опасного пути к целям.
В-клетки могут быть мишенями не только для вакцин, но и для лекарств, которые лечат другие заболевания, такие как рак и аутоиммунные заболевания.
Исследователи видят разработанные ими наночастицы золота в качестве потенциального средства доставки лекарств непосредственно в В-клетки.
Такое средство доставки может снизить дозировку лекарств и связанных с ними побочных эффектов.
Золотые наночастицы являются потенциально идеальными носителями лекарств от рака мозга, потому что они достаточно малы, чтобы пройти через гематоэнцефалический барьер. Исследования о том, как использовать наночастицы для лечения опухолей головного мозга, уже ведутся.
Другое потенциально полезное свойство наночастиц золота состоит в том, что они могут поглощать свет и затем выделять энергию в виде тепла.
Эта особенность может сделать наночастицы идеальным инструментом для точечной терапии рака. Врачи могут ввести наночастицы золота точно в опухоль, а затем воздействовать на них светом, чтобы они избирательно уничтожали раковые клетки при нагревании.
Важной особенностью исследования является то, что команда разработала системный подход для изучения безопасности и совместимости наночастиц с B-клетками. Ни одно исследование до этого не использовало эту методологию.
«Это может быть особенно полезно для будущих исследований, так как использование наночастиц в медицине все еще требует четких рекомендаций».
Профессор Кэрол Буркин