НАНОБИОТЕХНОЛОГИИ —
НА СЛУЖБУ МЕДИЦИНЕ
Два проекта иркутских институтов СО РАН получили поддержку на
конкурсе инновационных проектов, проводившемся при Департаменте
инновационной деятельности, науки и высшей школы администрации
Иркутской области.
Галина Киселева
Один из них называется
«Производство многофункциональных железосодержащих
нанобиокомпозитов на основе арабиногалактана лиственницы
сибирской». Руководитель проекта — директор Института химии
им. А. Е. Фаворского СО РАН академик Борис Трофимов, ответственный
исполнитель — заведующий лабораторией природных синтонов и
лигандов кандидат химических наук Борис Сухов.
Препарат, восполняющий железо в организме
— В результате реализации проекта мы предполагаем получить
высокоэффективную противоанемическую биологически активную
добавку к пище, восполняющую дефицит железа в организме, — рассказывает
Борис СУХОВ. — Биологическая нехватка этого
элемента — проблема очень серьезная, затрагивающая миллионы
людей. Железодефицитная анемия коварна тем, что протекает не так
остро, как, скажем, опасные инфекционные заболевания, но ее
последствия не менее серьезны.
 |
|
Можно, конечно, давать человеку любой железосодержащий препарат,
лишь бы скомпенсировать дефицит этого элемента. Но, оказывается,
подобные препараты очень плохо усваиваются организмом. Приходится
вводить их в избыточных дозах, что неизбежно вызывает побочные
действия, ведущие порой к не менее тяжелым осложнениям. Поэтому
сейчас во всем мире идет интенсивный поиск так называемых
биодоступных противоанемических железосодержащих препаратов. Мы
нашли свой путь к этому. Препарат создан на основе природного
полимера арабиногалактана, выделяемого из сибирской лиственницы.
По принципу «троянского коня»
— В чем суть разработки? Мы научились «собирать»
нанокомпозиты — гибридные биоматериалы, которые устроены примерно как конфетка
в обертке. Какой материал необходим, такой и закладываем в
качестве «конфетки», а «обертку» этой конфетки выбираем по
требуемому «заказу». В результате получаем маленький сложный
объект, который имеет наноразмерный диапазон в десятки, сотни
атомов, находящийся на переходной области микро- и макромира.
Железосодержащее наноядрышко мы покрываем биополимером
арабиногалактаном. Получается препарат, в котором свойства как
ядрышка, так и покрытия нацелены на решение комплекса строго
определенных задач. Важнейшие свойства биополимерной «обертки
конфетки» с точки зрения биологической активности — обеспечение
водорастворимости заключенного в нее железосодержащего наноядра и
мембранный транспорт этого ядра в клетку. То есть уникальная
природная «обертка» обладает свойством не только естественным
путем внедряться в клетку, но и переносить, транспортировать все,
что в ней заключено. Рецепторы клетки просто «не видят»
спрятанной начинки. По существу, здесь срабатывает принцип
«троянского коня». Для защитной мембраны клетки природная
оболочка выглядит нечужеродным и даже очень привлекательным
подарком, поэтому его пропускают. И то, что находится внутри, в
очень маленькой частице, не распознают. А внутрь мы закладываем
наночастицу оксида железа. Такое железо очень легко усваивается
организмом. Проведенные на животных испытания показали высокую
эффективность созданного препарата. По ряду показателей
«Феррогал», так мы назвали наш препарат, превосходит хорошо
известный и широко используемый импортный «Феррум-Лек».
От областной администрации мы получили финансовую поддержку на
реализацию инновационного проекта, в частности, на наработку
опытных партий препарата. Дальше предстоит стандартизировать его
характеристики, разработать технические условия на производство и
многое другое. Ведь чтобы зарегистрировать любую биологически
активную добавку к пище, необходимо разработать и собрать толстый
пакет самых разных и строгих документов. Опытное производство
новой противоанемической добавки к пище мы надеемся организовать
совместно с фирмой «Флавир». В перспективе на основе
разработанной технологии можно будет организовывать производство
и на других лесоперерабатывающих предприятиях. Эта новейшая
наукоемкая технология обещает принести огромную пользу
лесоперерабатывающей промышленности Сибири. Ведь огромные объемы
комлей лиственницы — главного источника ценнейшего биополимера
арабиногалактана — пока просто идут в отвалы.
Лекарства могут быть магнитоуправляемы
Биологически активная добавка к пище «Феррогал» — это еще и
очень перспективный магнитный материал. В этом плане
наноразмерный оксид железа, заложенный в частицах биокомпозита,
обладает необычными свойствами. Дело в том, что биополимерная
оболочка «конфетки», которую мы будем использовать,
водорастворима, биосовместима, реакционноспособна, и, в принципе,
к ней можно «прививать» практически любое вещество, в том числе и
разнообразные лекарственные средства. Открываются огромные
возможности для создания новых необычных материалов. Поскольку
сама носитель-матрица магнитоактивна, с помощью наложенного
внешнего магнитного поля можно легко управлять этими
материалами. Например, введя в организм лекарственное средство в
ничтожно малых дозах, его можно сконцентрировать магнитным полем
до требуемого количества. Причем, только в той малой области, в
которой оно и должно сработать, спасая таким образом весь
организм от неизбежного побочного удара, наносимого любым
лекарством. А если внешнее магнитное поле еще и изменять с
определенной частотой, то в случае необходимости, не затрагивая
весь организм, можно закономерно прогреть только эту избранную
малую зону, где находится магнитная наноматрица, целенаправленно
и «адресно» ускоряя протекающий там комплекс биохимических
реакций.
Перечисленные примеры — далеко не полный перечень тех
принципиально новых прорывных возможностей и преимуществ в
лечении, которые уже сейчас дают и еще неизмеримо больше могут
дать магнитоуправляемые лекарственные средства.
Это примеры тех самых нанотехнологий, о которых в последнее время
не только много пишут и говорят, но в которые во всех развитых
странах делаются гигантские капиталовложения. Финансовая
поддержка этой инновационной разработки иркутских ученых
областной администрацией ускорит ход работ и получение
результатов.
стр. 8
|
