Микроиглы помогли раскрыть терапевтический потенциал куркумина

Хотя корень куркумы используется в медицине по всему миру уже много веков, наука обнаружила, что его основной химический компонент, куркумин, разрушается в организме, прежде чем достигается максимальная польза. Сотрудничество исследователей Университета Карнеги-Меллон Сая Ернени, Фила Кэмпбелла, Бурака Оздоганлара и Эзги Ялчинтаса позволило создать уникальный подход к использованию куркумина в качестве надежного терапевтического средства.

Куркумин — это противораковый, противовоспалительный, антиоксидантный и антибактериальный полифенол, содержащийся в куркуме. Однако его изолированная, чистая форма нестабильна из-за быстрого внутреннего распада и выведения из организма. Это является одним из самых больших препятствий для его использования в качестве практического терапевтического средства. Это также побуждает исследователей изучать стратегии инкапсуляции для защиты куркумина внутри человеческого организма.

Одним из таких подходов является инкапсуляция куркумина в экзосомы. Экзосомы — это нанометровые внеклеточные везикулы, которые человеческий организм использует для межклеточной коммуникации, перемещая белки, липиды, нуклеиновые кислоты и метаболиты. При помещении куркумина в экзосомы химическое вещество становится достаточно стабильным, чтобы перемещаться по организму и достигать терапевтического эффекта. Хотя другие исследователи пытались использовать экзосомы для доставки куркумина, улучшенная стабильность куркумина оказалась недостаточной для его использования в качестве терапевтического средства.

Альбумин, естественный белок-стабилизатор, содержащийся в человеческом организме, может решить эту проблему. Йернени, исследователь в области химической инженерии, и Кэмпбелл, профессор биомедицинских инженерных исследований, разработали гибридный подход, позволяющий использовать уникальные свойства как экзосом, так и альбумина. Они разработали гибридную систему экзосома-альбумин для доставки терапевтических агентов, включая куркумин.

«Предыдущие попытки загрузить куркумин в различные наночастицы, связанные с липидными мембранами, приводили к тому, что куркумин либо ненадежно загружался, либо задерживался на короткое время, тогда как включение альбумина связывается с куркумином, удерживая его в просвете экзосомы, защищая от деградации», — отмечает Кэмпбелл.

Хотя связь альбумина с куркумином и инкапсуляция экзосом может обеспечить стабильную систему доставки лекарств, целевая доставка в нужные ткани или органы остается еще одной проблемой. При введении в кровоток большинство экзосом накапливается в печени, а не достигает целевого органа или ткани. В связи с этим привлекательным подходом является доставка экзосом, содержащих куркумин-альбумин, с помощью пластырей из массива микроигл для целенаправленного нанесения на кожу.

Наборы микроигл (MNA) содержат десятки или сотни игл, каждая из которых тоньше человеческого волоса и невидима невооруженным глазом. Сначала, в процессе производства и применения, эти микроиглы располагаются в виде массива на пластыре размером меньше копейки. Растворимые микроиглы формируются путем смешивания лекарства — в данном случае экзосомы — с одним из видов сахара и придания им нужной формы.

При введении в ткани иглы растворяются и доставляют лекарство целевым и точным образом. Благодаря своему маленькому размеру микроиглы не вызывают повреждения тканей. Таким образом, они могут использоваться как безболезненный способ доставки терапевтических препаратов в кожу или через кожу, улучшая комплаентность пациентов и целенаправленную доставку. Примечательно, что микроигольчатые пластыри могут вводиться пациентами самостоятельно, без специального оборудования и обучения.

Исследователи обнаружили еще одно важное преимущество использования МНА. Когда обогащенные экзосомами соединения куркумина были включены в МНК, команда обнаружила, что стабильность этих соединений при комнатной температуре резко возросла. Система могла храниться до года без необходимости охлаждения.

«Это важно, поскольку одним из основных недостатков современных вакцин является логистика транспортировки, которая требует холодного хранения», — подчеркивают специалисты.

Эксклюзивный перевод*

Поделиться:

Подписывайтесь на краткие, но содержательные новости со всего мира
глазами молодого поколения в Телеграм и ВКонтакте.

Почитайте также

Ученые Пермского политеха объяснили, какие сковородки вредны для зубов и желудка

10 Даже те, кто далек от кулинарии, знают, что тефлоновые сковороды нельзя тереть жесткой губкой …