При помощи их также можно повысить результативность применения антибиотиков, когда организм уже невосприимчив к ним.

В современной медицине существует глобальная проблема мирового масштаба – множественная лекарственная устойчивость (МЛУ). Это невосприимчивость популяции раковых клеток к целому ряду химиотерапевтических препаратов. Она возникает, когда клетки, можно сказать, сами из себя лекарства.

МЛУ является главным препятствием для лечения рака, а также различных бактериальных и вирусных инфекций. Из-за нее терапия становится не столь эффективной, рассказала кандидат химических наук, доцент кафедры органической и медицинской химии химического института им.Бутлерова КФУ Людмила Якимова.

И основную причину проблемы здесь она видит в ненадлежащем использовании противомикробных, противовирусных, противоопухолевых препаратов или использование неэффективных лекарственных форм, а также преждевременное прекращение лечения. Все эти факторы, по словам Якимовой, могут привести к развитию множественной лекарственной устойчивости.

- МЛУ стала угрозой здоровью населения из-за обширного распространения устойчивых к лекарствам патогенов. Она не ограничивается только бактериальными инфекциями: это явление характерно также и для микозов (грибковые инфекции – Ред.), - пояснила кандидат химических наук Людмила Якимова.

Ученый отметила, что раковые клетки тоже устойчивы к лекарствам. Их можно сравнить с супербактериями, почти половина из них не реагируют ни на какие противоопухолевые препараты, так как их пока не научились доставлять прямо в цель, прямо в раковую клетку. Именно такое попадание может увеличить эффективность всех использующихся для лечения препаратов. Для этого Людмила Якимова в группе ученых КФУ изобрели специальные наноконтейнеры, которые доставляют нужные лекарства прямо до адресата, то есть прямо в клетку. Причем так замаскированно, что она не вталкивает «посылку обратно» и за счет этого возрастает эффективность лечения.

- Наш наноконтейнер - это частица с размером около 100 нанометров, внутри которой есть полости или полость, которая может быть заполнена лекарственной субстанцией, лекарством. В макромасштабе - это что-то на подобии капсулы с лекарством, которые продаются в аптеках, только в нашем случае – это наномасштаб, - объяснила Людмила Якимова.

ВЫПОЛНЯЕТ СРАЗУ НЕСКОЛЬКО ФУНКЦИЙ

Интересно, что созданные казанскими учеными наноконтейнеры выполняют сразу несколько функций. Во-первых, они повышают растворимость лекарства внутри раковой клетки. Она, как и другие клетки, практически полностью состоят из воды, а в ней большинство противоопухолевых и антимикробных препаратов чрезвычайно плохо растворяются, отсюда и не 100% их эффективность. Чего не скажешь о заряженных ими нанокапсул от ученых КФУ. Они делают препараты максимально биодоступными.

Во-вторых, эти наноконтейнеры маскируют уже известные для организма пациента лекарственные субстанции. То есть он воспринимает препарат как нечто новое и снова становится восприимчивым. В этом случае лекарство работает максимально эффективно. Например, как если «залеченный» антибиотиками организм человека, начал снова хорошо реагировать на них и быстрее выздоравливать.

В-третьих, сочетание препарата и наноконтейнера приводит к более эффективному воздействию на организм человека, поскольку вещества, которые используются для синтеза капсул, сами проявляют биологическую активность.

- В данной работе принимали участие два коллектива авторов: группа ученых Химического института имени Бутлерова КФУ в сотрудничестве с коллегами из Шанхайской лаборатории молекулярного катализа и инновационных материалов (Китай). Она построена по классической для нас, химиков, схеме синтеза веществ и изучение их свойств, - отметила доцент кафедры органической и медицинской химии Людмила Якимова.

ТОЛЬКО СИНТЕЗ МОЖЕТ ДЛИТЬСЯ ДО 100 ЧАСОВ

Работа ученых состояла из нескольких этапов. В начале они проводили синтез новых веществ, составляли их всестороннюю характеристику для подтверждения структуры, состава и чистоты. После исследовали их способности образовывать наночастицы в водных средах. Далее задача состояла в «упаковке» лекарств в наноконтейнеры и изучении способности этих капсул правильно высвобождаться от полезного груза.

- Если посмотреть на все эти этапы работы, кажется, что все просто, раз-два-три, но за каждым из них стоит многодневная-многонедельная работа. Синтез сложных молекул далеко нетривиальная задача, который может длиться до 100 часов, и может оказаться без целевого продукта, и нужно начинать сначала. Найти закономерности в море полученных экспериментальных результатов – также нетривиальная задача и требует кропотливой и усердной работы, обсуждения в научной группе, выдвижения гипотез и их подтверждений. Но благодаря слаженной работе коллектива, который уже около пяти лет работает над этим проектом, все это удалось реализовать, - рассказала казанский ученый.

Кроме того, для синтезируемых молекул были проведены тесты in vitro (в искусственных условиях – Ред.). Полученные соединения в итоге продемонстрировали свою эффективность на клеточных линиях молочной железы MCF-7 и предстательной железы PC-3. Таким образом, синтезированные казанскими учеными наноконтейнеры могут быть использованы для создания новых противоопухолевых препаратов с контролируемым высвобождением их внутри раковой клетки, а также служить «упаковкой» для адресной доставки тех же антибиотиков.

- Жизнь ученого и состоит из таких вот исследований. От идеи до результата. И когда я вижу такой результат, конечно, я счастлива, - поделилась мнением о проделанной работе Людмила Якимова.

По словам ученого, в планах выйти на следующий этап исследования данных наноконтейнеров. Говорить о выпуске и распространении конечного продукта пока еще рано. Это займет много времени и финансовых ресурсов.