Вести Науки: последние открытия, тенденции и мифы в области науки и техники.

Ученые разработали наногубки для всасывания токсинов из организма

  • Автор  Татьяна Тиора
  • 15.04.2013 18:02
Ученые разработали наногубки для всасывания токсинов из организма

 

Ученые из Университета Калифорнии Сан-Диего изобрели «наногубки», которые обладают способностью очищать кровь от опасных токсинов широкого класса. К таким отравляющим веществам относят продукты, выделяемые MRSA (метициллин-резистентные Staphylococcus aureus), кишечной палочкой, ядовитыми змеями и пчелами.

 

Бактерии становятся все более устойчивыми к вновь появляющимся антибиотикам, которые мы используем в качестве оружия против них. А что, если нам с ними помириться? Что если вместо того, чтобы уничтожать микробы, сделать их безвредными для организма с помощью наногубок, которые могут впитать отравляющие нас токсины.

 

Может наногубки это и есть универсальное противоядие будущего? Биоинженер Che-Ming "Jack" Hu из Университета Калифорнии Сан-Диего видит в этом потенциал. Кроме всасывания бактериальных токсинов, наногубки теоретически можно использовать против укусов змей и пчел. Они впитывают в себя яд, который вызывает в организме токсический шок.

 

Ученый и его команда разработали для наногубки специальное покрытие, которое схоже с красными кровяными тельцами и составляет мембрану клетки. Об этом сообщается в статье, опубликованной вчера в журнале Nature Nanotechnology.

 

Ху Цзиньтао поделился, что такая идея пришла в голову, когда он и его коллеги наблюдали за наночастицами для доставки лекарственных препаратов. «Мы хотели имитировать красные клетки крови потому, что они «привилегированны», - сказал он. «Они способны проникнуть в любой участок организма».

 

ВИДЕО: Наночастицы ускоренными темпами поставляют медикаменты

 

Тест проводился на токсине альфа-гемолизине от бактерий стафилококка, который разрушает клетки. Молекулы альфа-гемолизина притягиваются к белкам в клеточных стенках и ослабляют молекулярные связи, то есть, на самом деле, создают отверстия в клетках. Этого количества токсического вещества вполне достаточно, чтобы привести к летальному исходу клетки.

 

Ху Цзиньтао со своими коллегами разработал для наногубок поддельные красные кровяные клетки. Это своего рода камуфляж, поверхность которого химически родственна с клетками организма. В результате токсичные молекулы альфа-гемолизина привлеклись к стенкам наногубок.

 

С внутренней стороны наногубки представляют собой полимер, и токсичные молекулы просто застревают в нем, не повреждая живые клетки. Затем наногубки могут транспортировать токсины в печень, где они обезвреживаются и выводятся из организма. Альфа-гемолизин не нападает на клетки печени, поскольку молекулы, которые несут потенциальную опасность, уже прикреплены к губке. Одна наногубка может впитать много молекул альфа-гемолизина.

 

Наногубки прошли испытание на лабораторных мышах, которые получили смертельную дозу альфа-гемолизина от MRSA. Когда животных заранее «вакцинировали» наногубками, то 89 процентов из них выжили. Если в организм вводили наногубки после токсинов, то выживали 44 процента мышей.

 

Одновременное введение наногубок и токсичных молекул альфа-гемолизина никаких негативных последствий не повлекло. Мыши не пострадали даже при соотношении между молекулами токсинов и наногубками 70 к 1.

 

Конечно, ученым еще предстоит провести ряд исследований, прежде чем этот метод лечения войдет в повседневную практику за пределами лабораторных исследований. Теплится утопичная надежда, что животные при этом не пострадают. Но, как сказал Жан-Кристоф Леру, профессор Института фармацевтических исследований в Швейцарском федеральном технологическом университете: «Для клинического применения крайне важно захватить токсин на ранней стадии инфицирования, так как повреждения могут происходить стремительно». Кстати, Леру в исследованиях не участвовал.

 

И, несмотря на то, что наногубки могут противоборствовать широкому спектру токсинов, этот метод не будет столь эффективным, например, против ядов нервно-паралитического действия.

 

Большинство из существующих противоядий совсем ни имеют широкого применения. Например, змеиный. Он бывает эффективным лишь в отношении определенных видов или семейств. К тому же, змеиное противоядие никакой пользы не принесет от ядов, произведенных бактериальной инфекцией.

 

Наногубки выполнены в виде красных кровяных клеток. И, хотя яд некоторых видов змей и молекулы альфа-гемолизина абсолютно различны, здесь применим один и тот же принцип: привлечение яда/токсина к клеточной мембране.




Главной целью проекта является распространение научных знаний в современной и доступной форме. Наша команда опытных журналистов стремится к популяризации научного подхода к окружающей действительности и предлагает Вам ознакомиться с последними открытиями, тенденциями и мифами в области астрономии, биологии, медицины, физики, психологии и прикладных наук. Все права на материалы, находящиеся на сайте "Вести Науки", охраняются в соответствии с законодательством РФ, в том числе, об авторском праве и смежных правах. При любом использовании материалов сайта, гиперссылка (hyperlink) на VestiNauki.ru обязательна. ©VestiNauki.ru 2011-13

Top Desktop version