Антиоксидантный фермент надолго сохраняет активность в полимерных наночастицах.

Для многих заболеваний, от атеросклероза до болезни Альцгеймера, среди главных факторов риска называют окислительный стресс. Он возникает из-за кислородных радикалов — агрессивных молекул-окислителей, которые повреждают клеточные белки, нуклеиновые кислоты и липиды. Кислородные радикалы появляются в клетке как побочный продукт некоторых биохимических реакций; чтобы обезвреживать их, у клетки есть специальные ферменты. Но кислородные радикалы могут накапливаться под влиянием окружающей среды, под воздействием каких-то внешних веществ, и собственные клеточные ферменты-антиоксиданты могут с ними уже не справиться. Кроме того, сама антиоксидантная система порой начинает давать сбой, терять в активности и т. д.

(Фото: AY_PHOTO / Depositphotos) 

В таком случае клетке лучше помочь бороться с окислительным стрессом, и самый очевидный способ — это добавить ей нужных ферментов. Один из самых мощных клеточных антиоксидантов — фермент супероксиддисмутаза (SOD1). На его основе сейчас пытаются создавать препараты для лечения разных болезней, в том числе и для лечения воспалительных заболеваний глаз, которые тоже развиваются под действием окислительного стресса. Однако разработать препарат с ферментами для офтальмологии не так просто, потому что лекарства вообще с трудом проникают во внутренние глазные структуры; кроме того, сам фермент быстро теряет рабочее состояние.

Сотрудники Московского государственного университета вместе с коллегами из Национального исследовательского технологического университета «МИСиС» и Национального медицинского исследовательского центра глазных болезней им. Гельмгольца упаковали SOD1 в полимерные наноконтейнеры: в них ферменты долго остаются стабильными и каталитически активными, притом что долго путешествуют по кровотоку. В журнале Biomedicines говорится, что активность SOD1 в составе наночастиц оставалась практически неизменной в течение 60 дней при температуре 4 °C, в то время как чистый фермент уже за 2 недели становится практически нерабочим.

Авторы работы показали эффективность полученных наночастиц при лечении глазных заболеваний на примере увеита — воспаления сосудистой оболочки глаза. Наночастицы намного лучше и дольше удерживаются на поверхности роговицы глаза, активность фермента в их составе через 30 минут после введения была почти в три раза выше, чем у обычного SOD1, без наноупаковки. Исследователи отмечают, что даже большие дозы препарата не оказывают ни аллергического, ни токсического влияния на живые организмы. Пока что лекарство успешно прошло доклинические испытания; остаётся надеяться, что и клиническую фазу оно пройдёт без проблем.

По материалам пресс-службы МГУ