Микротаблетки для нужной клетки
Какие специалисты научились адресно доставлять лекарства в организме пациента
Наномедицина стала прорывом в лечении очень многих заболеваний. Эта область настолько же сложна, насколько перспективна. Разбираемся, чем занимается наномедицинский инженер и какие задачи стоят перед ним в будущем.
Кто такой наномедицинский инженер
Наномедицинский инженер — это специалист, который разрабатывает и планирует персонализированные методы лечения с использованием наночастиц. То есть методами физической и коллоидной химии он создает нанокапсулы — крошечные, как правило размером до 1 микрометра, контейнеры, в которые помещается лекарство.
По сравнению с обычными пилюлями нанокапсулы можно модифицировать так, чтобы они значительно увеличивали адресность — точность доставки лекарства — и этим позволяли снизить побочные эффекты, потому что препарат бьет прицельно, не затрагивая здоровые органы и ткани. А еще нанокапсулы предотвращают деградацию и метаболизацию содержимого до доставки по адресу и не дают лекарству спровоцировать ответ иммунной системы. Благодаря особым конструктивным решениям нанокапсулы могут высвобождать вещество постепенно, поддерживая его концентрацию внутри «терапевтического диапазона» длительное время.
Наноконтейнеры для лекарств могут быть из липидов — таких же молекул, как и те, из которых состоит мембрана клетки организма, а еще из неорганических веществ: золота, серебра, кремния, церия или их оксидов и многого другого.
Чем занимается наномедицинский инженер
В сущности, наномедицинский инженер придумывает, из чего собрать нанокапсулу и — что самое интересное — как именно сделать это. Ведь задача на самом деле не просто собрать капсулу, которую видно разве что в электронный микроскоп, но и сделать так, чтобы она нашла свою цель в организме и сработала в том месте, где надо. Например, чтобы все то, с чем капсула встретится в крови, на нее не действовало, но едва она доберется до опухоли — раз, и содержимое вырывалось наружу.
Или другой пример: разные клетки организма отличаются, помимо прочего, тем, какие белковые молекулы есть на их поверхности, то же касается и раковых клеток. И, покрыв наноконтейнеры антителами к этим специфическим белкам, можно еще больше увеличить точность доставки. Но это не решает вопроса, как выпустить содержимое капсулы в нужное время и в нужном месте.
Наномедицина — область очень молодая, поэтому все время просто варить наноконтейнеры по заготовленным рецептам не придется. Планирование в данной области — это не просто расписание на неделю вперед, это еще и предсказание характеристик материалов, поиск путей доставки, механизмов активации.
Антон Лопухов, кандидат химических наук, доцент кафедры химической энзимологии химфака МГУ: «Большое влияние на развитие области оказывают успехи в материаловедении и физико-химических технологиях характеризации и анализа, а также динамично развивающаяся отрасль прикладного применения искусственного интеллекта. ИИ позволяет не только предсказывать свойства новых материалов, но и оптимизировать параметры доставки лекарств к конкретным типам клеток. Это открывает путь к созданию умных терапевтических систем на основе сложных композитных материалов, таких как стимул-чувствительные полимеры и многое другое.
Глобальный тренд на персонализированную медицину также стимулирует поиск решений для целевой доставки индивидуально подобранных препаратов. Ожидается, что инвестиции будут расти, поддерживая выход новых технологий на стадию клинических испытаний».