Нанотехнологии помогают бороться с устойчивыми грибковыми инфекциями

Новый подход на основе нанотехнологий может изменить способы лечения грибковых инфекций, которые становятся все более устойчивыми к лекарствам. Ученые предложили решение, усиливающее действие известных препаратов без вреда для человека.
Владимир Барышев
Автор Наука Mail
Абстрактная иллюстрация напоминающая грибок
Впервые удалось направленно доставить противогрибковый препарат к клеткам Candida с такой высокой точностью и безопасностью для тканей человекаИсточник: Unsplash

В журнале Advanced Functional Materials опубликовано исследование команды Университета Брауна (США), в котором описан инновационный метод борьбы с грибковыми инфекциями с помощью нанотехнологий. Ученые разработали способ целевой доставки противогрибковых препаратов с помощью липосом, то есть крошечных сфер из липидов, жиров, которые несут лекарство прямо к грибковым клеткам.

Особенность метода в том, что на поверхность липосом добавляют специальный пептид, короткую цепочку аминокислот, который притягивается к грибкам рода Candida, включая их опасные формы, такие как Candida auris. Это позволяет точечно атаковать грибковые клетки, не повреждая здоровые клетки организма.

Грибок
Candida albicans, родственная Candida aurisИсточник: CDC

Главной находкой стала молекула пенетратин. Это пептид, наиболее эффективно направляющий липосому к грибку. Внутри таких липосом находится позаконазол — одобренный FDA препарат, который раньше использовался лишь для профилактики грибковых инфекций. Новый способ доставки позволил использовать его в существенно меньших дозах. Например, для предотвращения образования грибковой биопленки потребовалась доза, в 1300 раз меньшая, чем у обычного позаконазола.

В лабораторных экспериментах липосомы с пенетратином взаимодействовали с грибками значительно эффективнее, чем обычные. При этом они не оказывали токсического действия на клетки кожи, сосудов, слизистой и эритроциты — то есть были безопасны для человека. Этот результат подтвердился и в тестах на мышах. У животных, получивших целевые липосомы, грибковая нагрузка снизилась на 60% по сравнению с группой, получавшей препарат в обычной форме.

Липосомы
Липосомы, использованные в исследовании, были модифицированы пептидом-наводчиком, что позволило им точно распознавать грибковые клетки и значительно повысить эффективность леченияИсточник: Unsplash

Разработка особенно актуальна на фоне роста числа случаев инфекции Candida auris, которая быстро распространяется в больницах и устойчива ко многим лекарствам. С 2017 по 2018 год в США число таких случаев выросло более чем на 300%.

По словам профессора Аниты Шукла, руководившей проектом, грибковые инфекции долгое время оставались вне внимания научного сообщества. Но рост устойчивости грибков делает такие исследования все более необходимыми. Команда уже планирует испытания метода с другими лекарствами, направленными не только на профилактику, но и на лечение уже развившихся инфекций.

Борьба с устойчивыми к лечению инфекциями требует нестандартных решений — как в случае с нанолипосомами, так и с помощью технологий искусственного интеллекта. Как ИИ помогает распознавать лекарственно-устойчивые бактерии быстрее и точнее, можно узнать в этой статье.