Препарат, доставляемый через наногель в печень, обращает вспять ожирение и снижает уровень холестерина у мышей
Биомедицинский инженер из Массачусетского университета в Амхерсте использовал носитель на основе наногеля, разработанный в его лаборатории, для доставки лекарства исключительно в печень мышей, страдающих ожирением, эффективно обращая вспять их болезни, вызванные диетой. Результаты нового исследования были опубликованы в PNAS Nexus.
«Обработанные мыши полностью потеряли набранный вес, и мы не заметили каких-либо нежелательных побочных эффектов», — говорит автор ведущий исследования профессор С. Тай Таюманаван. «Учитывая, что 100 миллионов американцев страдают ожирением и связанными с ним кардиометаболическими расстройствами, мы очень воодушевились этой работой».
Усилия по переносу этих результатов на людей предпринимаются начинающей компанией Cyta Therapeutics, которая была основана в Институте прикладных наук о жизни Массачусетского университета (IALS) на основе технологий наногеля из лаборатории Таюманавана.
«Предстоит провести значительный объем исследовательской работы на мышах и людях», — говорит Таюманаван, — «но мы надеемся, что в конечном итоге это станет лекарством».
Одна из основных целей центра — выяснить, как доставить нужное лекарство в нужное место в организме, создавая новые платформы доставки для малых и больших молекул.
Тиромиметики, или препараты, имитирующие синтетический гормон щитовидной железы, рассматриваются как потенциальный способ решения проблемы ожирения, диабета 2 типа, высокого уровня холестерина, стеатогепатита, связанного с метаболической дисфункцией (MASH), и других метаболических состояний. Однако ключевое значение имеет таргетная терапия. Таюманаван и его команда изучали один такой тиромиметик.
«Мы поняли, что нам нужно избирательно доставлять этот препарат в печень, потому что, если он попадет в другие места, это может вызвать осложнения», — говорит он. Ожидалось, что помимо побочных эффектов системный прием препарата снизит его эффективность, что было подтверждено в исследовании.
Таюманаван и его команда кормили группу мышей диетой с высоким содержанием жиров, сахара и холестерина в течение 10 недель, в результате чего их вес увеличился вдвое. Контрольную группу мышей кормили здоровой пищей.
«Мы придумали очень простой подход, используя наше уникальное изобретение — наногели, которые мы можем избирательно направлять на разные цели, которые мы называем IntelliGels», — говорит Таюманаван. «Они были специально разработаны для доставки гепатоцитов в печень».
Мышам с ожирением ежедневно давали препарат, который упаковывали в наногель и доставляли мышам посредством внутрибрюшинной (IP) инъекции.
Как только носитель наногеля оказывается внутри клеток гепатоцитов, глутатион в клетках разрушает связи в наногеле, высвобождая лекарство. Затем препарат активирует бета-рецептор гормона щитовидной железы, что приводит к системному снижению уровня липидов, увеличению синтеза желчных кислот и окислению жиров.
После пяти недель лечения мыши вернулись к нормальному весу, несмотря на то, что их диета с высоким содержанием жиров продолжалась. У мышей также снизился уровень холестерина и исчезло воспаление печени.
«Мы действительно хотели выяснить, на какие факторы это повлияло», — говорит Таюманаван. «Мы обнаружили, что активируем обратный путь транспортировки холестерина, что приводит к снижению уровня холестерина. Мы считаем, что активация окисления жиров и увеличение скорости метаболизма вызывают потерю веса, но необходимо провести дополнительную работу, чтобы доказать это».
Теперь, когда механизм стал лучше понятен, отмечается в статье, «наногели, инкапсулированные с лекарствами, открывают возможность для фармацевтических стратегий, опосредованных наночастицами, для лечения других заболеваний печени».
