ПЕКИН – Представете си микроскопичен „куриер на лекарства“, който не наводнява цялото тяло, а вместо това чука нежно на вратите само на болните клетки и след това пъхва лекарство директно вътре в тях. Тази визия сега е една крачка по-близо до реалността, благодарение на революционен биоелектронен пластир, който прегръща органите като втора кожа.
Международен екип, ръководен от учени от университета Beihang в Пекин, разработи ултра-гъвкав биоелектронен пластир, способен да се приспособи към органи с неправилна форма, като яйчници и бъбреци, за прецизно и локализирано доставяне на лекарства или гени.
Наречено POCKET, устройството имитира „интелигентно електронно облекло“, което се увива плътно около органите, преодолявайки голямо ограничение на традиционното системно приложение на лекарства, което се характеризираше с нецелеви ефекти и лошо клетъчно усвояване, според проучване, публикувано във вторник в списанието Cell.
Тяхната работа е вдъхновена от сърцераздирателна клинична дилема, а именно необходимостта жените, носители на наследствени BRCA1 мутации, да премахнат и яйчниците, и фалопиевите тръби, за да предотвратят рак, като по този начин трайно жертват своята плодовитост. — Няма ли друг начин? Пациентите често питат през сълзи, когато са изправени пред този труден избор.
Трябва да се отбележи, че съществуващите генни терапии, подобно на вирусните вектори, носят рискове от интегриране в геноми на зародишна линия и замърсяване на човешкия генофонд, което ги прави забранени за използване при работа с чувствителни репродуктивни органи.
Изследователският екип се ориентира към физически подход с електрически полета, използвани за отваряне на клетъчните мембрани, като по този начин позволява прецизен контрол на дълбочината, за да се насочат само соматичните клетки на повърхността на яйчниците, като същевременно се избягва замърсяване на зародишните линии.
Въпреки това, грапавата, силно неправилна повърхност на яйчника пречи на конвенционалните устройства да постигнат конформен контакт.
Опитвайки се да разрешат това предизвикателство, изследователите черпят вдъхновение от изкуството на рязане на хартия. Те създадоха пластир с възможност за персонализиране, който постига над 95 процента повърхностно покритие върху сложни анатомии. Четирислойното устройство интегрира нанопори, резервоар с хидрогел, зареден с лекарство, електроди от сребърни нанопроводници и гъвкав субстрат, всички модели чрез фемтосекундна лазерна обработка.
Когато се приложи ток с ниско напрежение, нанопорите генерират локализирани електрически полета, които временно отварят микроскопични канали в съседни клетъчни мембрани, позволявайки на терапевтиците да навлизат директно в клетките, отбелязва проучването.
Този метод повишава ефективността на доставяне с близо 1000 пъти в сравнение с пасивната дифузия, като същевременно избягва увреждане на по-дълбоките тъкани.
В предклиничните изпитвания пластирът успешно доставя BRCA1 генна терапия на повърхностните клетки на яйчниците при мишки, без да засяга репродуктивните клетки, като намалява риска от рак и възстановява плодовитостта.
При модели на бъбречна трансплантация локализираното доставяне на противовъзпалително лекарство с помощта на POCKET защитава бъбречната функция и елиминира системните странични ефекти като остеопороза и имуносупресия, които се наблюдават при използване на перорални стероиди.
Тази технология предлага нова парадигма за лечение на заболявания в чувствителни или структурно сложни органи, каза Chang Lingqian от университета Beihang, съавтор на статията.
Платформата може да бъде адаптирана за лечение на диабет, заболявания на ретината, ревматоиден артрит и други, добави Чанг.
Нашия източник е Българо-Китайска Търговско-промишлена палaта