18 декабря 2020
текст:

Ученые создают лекарства с адресной доставкой — они будут действовать только в части организма, снижая побочные эффекты. Как работают такие препараты и можно ли их уже использовать

«Волшебная пуля» — это лекарство, которое доставит действующее вещество в организм адресно: например, препараты против рака будут убивать только опухолевые клетки, не уничтожая остальные.

Концепция такой пули появилась еще в конце XIX века, но не реализована и в начале XXI-го. Современные противоопухолевые препараты по-прежнему наносят вред всему организму и обладают серьезными побочными эффектами. Тем не менее ученые уже создали десятки лекарств, использующих принцип адресной доставки.

«Бумага» рассказывает, как работает адресная доставка лекарств и как их разрабатывают и выпускают.

Публикация основана на письме из нашей рассылки «Что с нами будет» — с научно обоснованными сценариями будущего. Мы делаем ее вместе с группой РОСНАНО. Подписывайтесь на письма ученых здесь.

Чтобы современные лекарства действовали, их приходится использовать в больших дозах

Большая часть медицинских препаратов распределяется в организме через кровоток. Исключение составляют только те лекарства, которые применяются локально — например, наносятся на кожу. Поэтому препарат попадает не только в нужный орган, но и во все остальные части организма.

При этом доза, которая достигает больного органа, составляет в среднем около 1 %. Из-за этого возникает проблема: приходится использовать относительно высокие дозировки лекарств, что приводит к побочным явлениям и неэффективному использованию действующего вещества.

Решить проблему могла бы «волшебная пуля» — препарат, который попадал бы только в ту часть организма, где он нужен

Чтобы решить проблему высоких дозировок, немецкий бактериолог и лауреат Нобелевской премии Пауль Эрлих в конце XIX века сформулировал свою концепцию и назвал ее «волшебной пулей».

По легенде, идея пришла Эрлиху в голову, когда он слушал оперу Карла Марии фон Вебера «Вольный стрелок». Ученый предположил, что можно создать препарат, который будет попадать только туда, где его активные вещества необходимы, и работать там, не затрагивая другие ткани.

И хотя подобной пули всё еще нет, основным путем к реализации идеи Эрлиха является адресная доставка лекарств. Ее суть заключается в транспортировке молекул препарата в определенную область организма, органа или клетки.

Пауль Эрлих. Фото: «Википедия»

«Волшебной пули» всё еще нет, но ученые придумали адресную доставку лекарств. Есть два способа

Для адресной доставки лекарств используют управляемый носитель — например, другие молекулы или наночастицы.

Существует несколько способов доставить препарат в нужное место организма. Один из них — прямая конъюгация (от латинского conjugatio — соединение). При ней функцию адресной доставки обеспечивает молекула, к которой химическими способами присоединяется молекула лекарства. По такой схеме разрабатывают адресные радиофармпрепараты: используя одну и ту же молекулу с разными изотопами, можно убить раковые клетки, а потом ввести тот же препарат и посмотреть, не остались ли они где-то еще.

Другой способ адресной доставки предполагает использование контейнеров — наночастиц. Размер таких частиц не должен превышать нескольких сотен нанометров. В состав наночастицы включаются молекулы лекарств, затем наночастицы связываются с вектором, доставляют свой груз в клетку или в ткани органа, высвобождают его — и лекарство попадает туда, где оно должно действовать. Преимущество такой системы доставки — защита лекарственных средств от распада и метаболизма.

К тому же у наночастиц есть различные необходимые ученым свойства — например, наночастицы золота выделяют тепло при облучении лазером и дают возможность выжечь опухоль. Еще есть так называемые квантовые точки, по которым можно отследить, доставлен препарат в нужное место или нет. Таким же свойством обладают и магнитные наночастицы — к примеру, МИСиС сейчас разрабатывает несколько проектов с этими носителями.

При этом лекарства с адресной доставкой используют не только при онкологических заболеваниях.

Максим Абакумов
заведующий лабораторией «Биомедицинские наноматериалы» в институте МИСиС, участник Science Bar Hopping

— Я знаю, что коллеги из ИТМО занимаются тромболитической терапией. Есть еще работы по профилактике проблем с атеросклерозом. Противовоспалительные и противобактериальные свойства наночастиц тоже довольно активно исследуются.

Адресные лекарства в аптеках пока не продаются. И такие аналоги нужны не для всех препаратов

Не любой нанопрепарат обладает адресной доставкой, и не любой препарат адресной доставки является нанопрепаратом, уточняет Максим Абакумов.

На рынке адресных лекарств пока нет. А вот нанопрепараты уже разработаны: в мире насчитывается от 60 до 80 наименований. Чаще всего эти лекарства выпускают в форме растворов для внутривенных инъекций.

Стоимость таких медикаментов серьезно превышает цену обычных препаратов. Например, обычный доксорубицин можно купить в аптеке за 900 рублей, а нанолекарство с тем же действующим веществом обойдется уже в 40 тысяч рублей.

По словам Максима Абакумова, адресную доставку вряд ли будут использовать для всех существующих лекарств: создать нанопрепарат куда сложнее, чем обычное лекарство. Кроме того, у многих лекарств хорошие фармакокинетические профили — например, препараты с ибупрофеном не имеют серьезных побочных эффектов, поэтому создание адресности в их случае бессмысленно.

Нет смысла и в адресных антибиотиках: их плюс заключается как раз в том, что они распространяются по всему организму и убивают бактерии во всех органах. «Адресность имеет смысл только для тех препаратов, которые должны работать в конкретном органе», — говорит химик.


Слушайте наш подкаст Science Bar Hopping — в нем исследователи рассказывают о черных дырах и искусственном интеллекте, иммунитете и старении.

Если вы нашли опечатку, пожалуйста, сообщите нам. Выделите текст с ошибкой и нажмите Ctrl + Enter.
Научпоп
Как люди принимают решения и как математические модели помогают государствам бороться с ожирением и алкоголизмом? Рассказывает экономист Михаил Фреер
Как знакомиться в большом городе? «Бумага» и группа SocResearch провели масштабное исследование и выпустили спецпроект 👋
Как знакомятся в Петербурге? Результаты большого исследования «Бумаги»
Как ценности саморазвития изменили романтические знакомства и почему онлайн-дейтинг может вызвать привыкание? Рассказывает социолог
Кого чаще лайкают в Tinder, каковы шансы на свидание после мэтча и что известно об алгоритмах платформы? Рассказывает исследовательница приложения
Вакцинация от коронавируса
В Петербурге цикл вакцинации от коронавируса закончило 4,5 % реального населения
«ЭпиВакКорона» доступна в 41 пункте вакцинации в Петербурге. Смольный опубликовал список
В Петербург поступила вторая российская вакцина от COVID-19. Где можно будет привиться «ЭпиВакКороной», в чем ее отличие от «Спутника V» и почему эффективность препарата вызывает вопросы
В Петербург пришла первая партия вакцины от коронавируса «ЭпиВакКорона». До этого в городе прививали только «Спутником V»
Портал госуслуг привяжет к сертификатам о вакцинации от коронавируса данные загранпаспорта. Так с ними можно будет уехать за рубеж
Коллеги «Бумаги»
В Петербурге начинается посмертный суд над погибшим в СИЗО бизнесменом Валерием Пшеничным
Как «Спутник V» помогает российской власти выигрывать у Запада мировоззренческий спор
Чьи агенты? Документальный фильм «7х7»
Протесты в Петербурге 2021
Глава СК Бастрыкин потребовал пересмотреть приговор петербургскому протестующему, который получил условный срок за стычку с силовиками
В Петербурге трем участникам январских протестов дали условные сроки, один получил год колонии. Что известно об этих делах и сколько человек остаются в СИЗО
В Петербурге вынесли приговор еще одному участнику январских протестов. Мужчина получил 18 месяцев условно
В Петербурге участнику январских протестов впервые дали реальный срок. Он ударил силовика. Обновлено
С бывшего главы штаба Навального в Петербурге взыскали 500 тысяч — за неуплату штрафа в 7 млн рублей, назначенного после митинга
Подкасты «Бумаги»
«Я не просто хочу жить в стране, уважающей права человека. Я могу что-то для этого сделать». Молодые политики — о выборах, карьере и давлении властей
«Люди важны сами по себе, а красота — по ситуации». Бодипозитивные активистки, модель с ожогами и художник — о внешности и принятии своего тела
«Партнерство — это свобода выбора». Чайлдфри, синглы и многодетные родители рассуждают о семье, отношениях и стереотипах о браке
«Разучиться летать в космос — это реально». Говорим про будущее лунных миссий, ракеты и космический мусор
«Моя семья пережила одну из самых страшных катастроф XX века». Сотрудники «Бумаги» рассказывают истории родственников, прошедших блокаду
Утрата памятников архитектуры
Заброшенную усадьбу Елисеевых под Гатчиной выставили на продажу. Ранее здание хотели изъять у собственника из-за ненадлежащего содержания
Житель дома на Петроградской — о том, как изменить проект капремонта фасада и отговорить чиновников заменять исторические окна с витражами
В доме-памятнике на канале Грибоедова поменяли деревянные окна на пластиковые. Активисты обратились в КГИОП
В Токсове прошла акция в защиту местного вокзала. Жители опасаются, что уникальный объект снесут
Фонд «Внимание» провел первую волонтерскую акцию в Петербурге. Добровольцы начали очищать печь в доходном доме Шведерского

Спасибо!

Теперь редакторы в курсе.

К сожалению, мы не поддерживаем Internet Explorer. Читайте наши материалы с помощью других браузеров, например, Mozilla Firefox или Chrome.