Ежегодно от заболеваний печени во всем мире умирает около двух миллионов человек. Большинство хронических заболеваний печени связаны с развитием фиброза — разрастанием соединительной ткани на месте погибших клеток печени, — который не позволяет органу эффективно выполнять свои функции. Кроме того, фиброз может привести к более серьезным болезням — циррозу и раку. Наряду с хроническими болезнями печени распространены и острые, которые возникают, например, при передозировке лекарствами и отравлении токсинами.
Существующие методы лечения таких состояний обычно только устраняют симптомы, но не приводят к восстановлению поврежденной ткани. Поэтому ученые ищут способ воздействовать на клетки печени на молекулярном уровне и запустить их самовосстановление. Один из перспективных подходов основан на использовании микроРНК — маленьких молекул, способных управлять работой нескольких генов одновременно. Однако микроРНК нестабильна в кровотоке, в связи с чем их необходимо доставлять с помощью наноразмерных носителей.
Коллектив исследователей из Приволжского исследовательского медицинского университета (Нижний Новгород) и Университета ИТМО (Санкт-Петербург) с коллегами разработали эффективный подход для доставки микроРНК на основе наночастиц из биосовместимого полимера полилактида (полимолочной кислоты). Эта разработка направлена на лечение острых и хронических патологий печени с одновременной стимуляцией ее восстановления (регенерации).
Фотография Веры Козловой с крысой линии Wistar. Источник: НИИ ЭО и БМТ, ФГБОУ ВО «ПИМУ» Минздрава России
Известно, что при различных заболеваниях печени возникает дефицит защитной микроРНК-200a, которая в норме защищает клетки от разрушительного воздействия окислительного стресса. Поэтому авторы взяли искусственно синтезированную копию этой микроРНК за основу действующего вещества.
Эффективность разработанного подхода ученые проверили на моделях острого повреждения печени и прогрессирующего фиброза у крыс. Оказалось, что целевая доставка микроРНК-200a с помощью полилактидных наночастиц позволяет остановить гибель клеток печени при остром повреждении уже после первой инъекции. При лечении хронического заболевания ученым удалось не только предотвратить разрастание соединительной ткани, но и обратить фиброз вспять на две стадии. Механизм действия препарата заключается в том, что высвобожденная микроРНК-200a устраняет окислительный стресс на клеточном уровне и многократно ускоряет деление клеток печени, тем самым обеспечивая полное восстановление органа.
«Разработанная нами наноразмерная платформа с микроРНК-200а не просто защищает печень от повреждения, но и убирает соединительную ткань, возвращает клеткам способность правильно делиться, тем самым восстанавливая функцию органа. Благодаря этому предложенный подход в будущем может использоваться для лечения широкого спектра заболеваний печени — как острых, так и хронических. В дальнейшем мы планируем разработать высокотехнологичный препарат для терапии различных социально-значимых заболеваний печени на основе наноразмерной платформы с микроРНК», — рассказывает участник проекта, поддержанного грантом РНФ, Светлана Родимова, научный сотрудник лаборатории молекулярных биотехнологий НИИ экспериментальной онкологии и биомедицинских технологий Приволжского исследовательского медицинского университета Минздрава РФ.
Соавторы работы из ИТМО. Слева направо: Константин Арабули, Лидия Михайлова, Михаил Зюзин. Источник: Данила Поперёков / Университет ИТМО, пресс-служба физического факультета
В исследовании также принимали участие сотрудники Первого Московского государственного медицинского университета имени И.М. Сеченова (Москва), Приволжского окружного медицинского центра Федерального медико-биологического агентства (Нижний Новгород) и Нижегородского областного клинического онкологического диспансера (Нижний Новгород).
