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 появившуюся кнопку.

Вся лента

все новости
Научпоп
Петербургские археологи нашли геоглиф в виде быка в Тыве. Рассказываем, что это и почему находку называют уникальной
Как создать идеального робота и не породить корпорацию зла? Придумываем правила для искусственного интеллекта в первом видеовыпуске подкаста Science Bar Hopping!
«Город — это разнообразие стилей жизни». В научном шоу инженерка, географ-урбанист и комик Илья Куруч обсуждают беспилотники, роботов-курьеров и общественные пространства
Как в блокадном Ленинграде с помощью питания боролись с детской дистрофией? Отрывок из книги «Объект 708. Подвиг ленинградских педиатров»
Что вы думаете о статусе иностранного агента? Исследование «Бумаги»
Четвертая волна коронавируса
В Петербурге свободно менее 1000 коек для больных коронавирусом. Госпитализированных больше, чем выписывающихся
В Петербурге за неделю в два раза выросло число школьных классов, которые перевели на удаленный режим. Теперь их больше 100
В Петербурге продлили ограничения из-за коронавируса до 31 октября. Органы власти должны поддерживать количество вакцинированных в коллективе на уровне 80 %
Вероятно, в Петербурге началась четвертая волна COVID-19. Показатели растут, власти разворачивают койки, а медики жалуются еще и на пневмонии и ОРВИ
Роспотребнадзор: в 36 регионах России интенсивно растет заболеваемость коронавирусом. Согласно аналитике, в Петербурге — на 17 % за неделю
Как меняется Петербург
На улице Пестеля восстановят фонтан и мемориальную стену в память обороны полуострова Ханко
Что известно о продаже зданий на территории Речного яхт-клуба. Там могут провести редевелопмент — но клуб обещают сохранить
«Дом книги» может съехать из дома Зингера на Невском проспекте. Книжный магазин выселяет собственник, пишет «РБК»
Что собираются реализовать в Петербурге по проекту «Твой бюджет»? Вот 12 инициатив, за которые можно проголосовать
Жители Коломны второй день приносят на избирательные участки кофе и домашнюю еду. Как проходит акция «Сытый наблюдатель»
Выборы-2021
В России признали нежелательной организацию по наблюдению за выборами ENEMO. В нее входит движение «Голос»
Михаил Пиотровский отказался от мандата депутата Госдумы. Он возглавлял петербургский список «Единой России»
«Фонтанка»: глава МЧС Петербурга отказался стать депутатом Законодательного собрания. На выборах он был первым в партийном списке «Единой России»
«Конкурентные, прозрачные, честные и справедливые». Песков рассказал, что думает о выборах Владимир Путин
«Неподходящий момент для начала войны». Павел Дуров снова объяснил, почему Telegram заблокировал бота «Умного голосования»
Вакцинация от коронавируса
Вероятно, в Петербурге началась четвертая волна COVID-19. Показатели растут, власти разворачивают койки, а медики жалуются еще и на пневмонии и ОРВИ
Производство «КовиВака» приостановили из-за модернизации оборудования, сообщил «Коммерсантъ». Разработчик говорит, что работы уже завершены
Роспотребнадзор: в 36 регионах России интенсивно растет заболеваемость коронавирусом. Согласно аналитике, в Петербурге — на 17 % за неделю
Женщина приставала к пассажирам петербургского метро с вопросом о вакцинации. Всех привитых она назвала «дураками»
Блогера из Петербурга будут судить за видео с фейками о коронавирусе. Он утверждал, что применение вакцины приводит к смерти
Коллеги «Бумаги»
Кто реально победил на выборах в Госдуму? В чем не правы противники «Умного голосования»? Как были устроены фальсификации?
Как протест против ввоза мусора из Москвы пробудил в ярославцах интерес к экологическим проблемам
Как «Независимая ассоциация врачей» отговаривает россиян прививаться
Гид по пригородам Петербурга
Прогулки с видом на реку, 100-летняя ГЭС и краеведческий музей в доме инженера — приезжайте в Волхов
В Петяярви — маршрут для долгой бодрой прогулки и идеальные места для пикников. Осмотрите заброшенную финскую ГЭС с водопадом и лесные озера
В Гатчине — не только дворец и парки. Осмотрите замок мальтийских рыцарей, деревянную дачу с башней и старинную слободу, где жили егеря
В Орехове — самая высокая точка Карельского перешейка, заказник с дикими зверьми и озера. Летом в полях цветет рапс и пасутся лошади
В Лебяжьем — «кладбище поездов», столетние дома и военные форты. Прогуляйтесь по местам писателя Бианки и останьтесь до вечера, чтобы увидеть закат над заливом
Подкасты «Бумаги»
Вместе со школы❤️ Выпуск про первые отношения и неловкие романы
«Твой умный кореш»: слушайте подкаст «Бумаги» — с историями про безумный автостоп, жизнь с пятью детьми и отказ от алкоголя
Как создать идеального робота и не породить корпорацию зла? Придумываем правила для искусственного интеллекта в первом видеовыпуске подкаста Science Bar Hopping!
Безумный автостоп по Балканам и Дагестану — обсуждаем вдохновляющие и опасные истории о путешествиях в одиночку 😎
Зачем общаться с хейтерами и что делать, если вам пишут тысячи оскорблений в соцсетях? В подкасте «Все мы медиа» говорим про хейтерские атаки 😡
К сожалению, мы не поддерживаем Internet Explorer. Читайте наши материалы с помощью других браузеров, например, Mozilla Firefox или Chrome.