Нанотехнологии помогут эффективнее бороться с тромбами

Специалисты из Гарвардского университета (США) создали новую биомиметическую стратегию доставки жизненно важных нанотерапевтических средств прямо в частично закупоренные кровеносные сосуды для растворения образующихся тромбов до того, как они вызовут серьёзные нарушения или даже смерть.

Методика позволяет растворять тромбы, используя лишь небольшую часть той лекарственной дозы, которая обычно требуется для этой цели, что гарантирует минимизацию побочных эффектов (кровотечения).

Результаты работы, опубликованные в журнале Science, окажут значительное влияние на терапию сердечных приступов, инсультов и тромбоэмболии лёгких, то есть всего того, что может стать причиной скоропостижной смерти.

В зоне высокого напряжения сдвига агрегаты наночастиц распадаются, высвобождая большое количество индивидуальных частиц покрытых активным веществом (иллюстрация Wyss Institute at Harvard University).

Свой подход авторы «подсмотрели» у тромбоцитов крови, которые быстро прилипают к стенкам узких сосудов, внося свой вклад в развитие атеросклеротических бляшек. В узких сосудах высокое напряжение при движении крови считается тем физическим фактором для циркулирующих тромбоцитов, который заставляет их прилипать к стенкам именно в таких местах. Сосудистое наноразмерное терапевтическое средство, предложенное учёными, по размерам близко к тромбоцитам, но при этом является агрегатом биоразлагаемых наночастиц, покрытых растворяющим тромбы лекарственным веществом — тканевым активатором профибринолизина (плазминогена), или tPA. Подобно комку сырого песка, который распадается на отдельные песчинки, когда вы катаете его в руках, агрегаты диссоциируют в сосудах с высоким напряжением сдвига, вызванным их частичной закупоркой, выделяя индивидуальные наночастицы с tPA. А они связываются с формирующимися тромбами и растворяют их.

На видео видно, как тромб в мышиной артерии начинает растворяться сразу после введения нанотерапевтического средства:

Нарушение нормальной циркуляции крови в направлении сердца, лёгких и мозга, вызванное тромбозом сосудов, — одна из главных причин смерти или инвалидности в развивающихся странах. Сейчас пациенты с тромбоэмболией лёгких, сердечным приступом, инсультом и другими типами острого тромбоза чаще всего подвергаются лечению с помощью сильнодействующих тромборастворяющих препаратов. Но поскольку эти вещества свободно циркулируют по всему организму, находясь в высокой концентрации, они способны вызывать очень опасные и часто даже фатальные кровотечения.

Новое же нанотерапевтическое средство, активируемое высоким напряжением сдвига внутри кровеносных сосудов, способно преодолеть проблему опасных побочных эффектов таких препаратов. Так, в экспериментах на мышах учёные показали, что для новой методики достаточно одной пятидесятой части обычной терапевтической дозы, что гарантирует значительно более высокую безопасность. Это даёт надежду на то, что новый препарат можно будет применять даже работникам скорой помощи, не дожидаясь прихода врача.

Подготовлено по материалам Гарвардского университета.