ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
|
ИСТИНА ИНХС РАН |
||
Проект направлен на разработку антимикобактериального препарата нового типа на основе оригинальных противотуберкулезных агентов, активных против резистентных штаммов микобактерий, и полимерного носителя, обеспечивающего их направленный транспорт к местам персистенции возбудителя болезни. Туберкулез занимает лидирующее положение среди других инфекционных заболеваний по количеству вызываемых смертей. По данным ВОЗ, от него умирает более 2 млн. чел. в год. Поэтому создание новых высокоэффективных противотуберкулезных лекарств является чрезвычайно актуальной задачей. Недостаточная эффективность существующих противотуберкулезных препаратов обусловлена нерешенностью двух основных проблем в лечении туберкулеза. Первая проблема – необходимость направленной доставки лекарства в специальные клетки - макрофаги (места персистенции возбудителя туберкулеза). Применяемые в настоящее время лекарственные препараты имеют низкую проникающую способность через клеточные мембраны. По этой причине обычное лечение туберкулеза, направленное на уничтожение Mycobacteria (M.) tuberculosis только в кровотоке, малоэффективно и требует серьезной химиотерапии с использованием чрезвычайно высоких дозировок лекарственных препаратов в течение длительного времени (6-12 месяцев). Вторая проблема - это резистентность микобактерий к существующим лекарственным препаратам. Решением первой проблемы может служить адресная доставка лекарственного вещества в макрофаги с помощью полимерного носителя. Решением второй проблемы является создание новых, принципиально отличных от уже существующих, противотуберкулезных препаратов. Для решения первой проблемы в настоящем проекте в качестве носителя противотуберкулезного лекарственного средства предлагается использовать полимерные наногели размером порядка 100-200 нм, имея в виду тот факт, что макрофаги «захватывают» чужеродные объекты такого размера. Одним из наиболее перспективных полимеров для этой цели является хитозан, уже широко применяемый в медицине. Хитозан получают из доступного российского сырья (отходы морепродуктов), он характеризуется хорошей биосовместимостью и способностью к биодеградации с образованием безвредных метаболитов. Хитозан особенно подходит в качестве носителя для противотуберкулезных препаратов, поскольку он содержит положительно заряженные звенья. Являясь поликатионом, хитозан должен проявлять лизосомотропность (сродство к отрицательно заряженным лизосомам) и благодаря этому обеспечивать доставку противотуберкулезного средства в вакуолярный аппарат макрофагов – место персистенции возбудителя, а также увеличивать частоту фагосомолизосомального слияния внутри макрофага, способствуя разрушению (лизису) находящихся в фагосомах микобактерий. Кроме того, являясь высокомолекулярным соединением, хитозан будет удерживаться внутри клетки существенно дольше, чем свободное противотуберкулезное средство (без полимерного носителя), что обеспечит пролонгированное действие лекарственного вещества. Также ожидается, что хитозан, обладая ярко выраженными иммуностимулирующими свойствами, будет способствовать повышению устойчивости организма к инфекциям.
В рамках проекта получены наногели размером 100-200 нм путем сшивания макромолекул хитозана триполифосфатом натрия. Разработана оптимальная методика получения наногелей. Определены условия, при которых формируются устойчивые наногели, не меняющие свой размер в течение нескольких месяцев. Методом динамического светорассеяния оценен размер наногелей в зависимости от концентрации сшивателя, концентрации и молекулярной массы хитозана и рН раствора, определяющего степень заряженности цепей хитозана. Разработаны оптимальные способы введения противотуберкулезных препаратов в полимерную матрицу. Исследована солюбилизация гидрофобных низкомолекулярных противотуберкулезных лекарственных веществ в наногелях методом УФ-спектроскопии. Для этого были использованы как традиционное противотуберкулезное средство (рифампицин), так и недавно синтезированное нами соединение из ряда пиридазино[4,3-b]индолов (Пир-индол), обладающее иным механизмом действия и благодаря этому эффективное против резистентных штаммов микобактерий. Показано, что наногели эффективно абсорбируют как рифампицин, так и Пир-индол. С целью поиска новых противотуберкулезных средств в ряду Пир-индолов проведена модификация лидерного соединения из ряда Пир-индолов путем введения липофильных заместителей в положение 8 кольцевой системы. Анализ литературных данных показывает, что это должно привести к существенному повышению биодоступности и противотуберкулезной активности препарата. Для повышения эффективности захвата наногелей макрофагами проведена химическая модификация поверхности наногелей с введением фосфолипидных групп, являющихся лигандами для макрофагальных рецепторов (например, CD36). Эффективность захвата наногелей макрофагами исследована при помощи флуоресцентной микроскопии с использованием наногелей с ковалентно иммобилизованной флуоресцентной меткой 5(6)-карбоксифлуоресцеином. Для перорального введения наногели хитозана закапсулировали в матрицу (размером 500 микрон) из альгината натрия, сшитого ионами кальция. Альгинатная матрица обеспечивает проникновение наногелей через эпителиальные барьеры полости кишечника и длительное высвобождение противотуберкулезного соединения в плазму крови.
МГУ | Координатор |
грант РФФИ |
# | Сроки | Название |
1 | 1 января 2009 г.-31 декабря 2010 г. | Фундаментальные аспекты создания высокоэффективного антимикобактериального препарата на полимерном носителе |
Результаты этапа: |
Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".