Ученые из исследовательского института Скриппса предложили новый метод, который позволяет точно увидеть, в каких клетках организма связываются лекарственные препараты после их введения. Результаты работы опубликованы в журнале Cell.
Авторы отметили, что до сих пор ученые могли лишь приблизительно судить о том, как препараты распределяются в организме. Существующие подходы позволяли определить, в каком органе накапливается лекарство, но не показывали, с какими именно клетками оно взаимодействует.
Обычно мы почти не имеем представления о том, как лекарство после попадания в организм на самом деле взаимодействует со своей мишенью. До сих пор это была своего рода «черная коробка».
Метод vCATCH применяется к ковалентным препаратам — лекарствам, которые образуют прочные химические связи со своими биологическими мишенями. Перед введением животным к молекуле такого препарата добавляют небольшой химический маркер. После этого ткани обрабатывают флуоресцентной меткой с использованием так называемой клик-химии, что позволяет точно определить, где именно в организме находится каждая молекула лекарства. Этот подход отличается высокой точностью и минимальным числом ложных сигналов.
В новой работе исследователи расширили метод так, чтобы он работал не только на поверхности органов, но и в глубине тканей — в мозге, сердце и легких. Для этого им пришлось решить проблему, связанную с тем, что тканевые белки мешали химической реакции. Ученые использовали многократную обработку тканей, что стало возможным благодаря высокой избирательности применяемой химии.
«Клик-химия по своей природе чрезвычайно специфична и эффективна. Это позволяет нам полностью насытить систему, не вызывая неспецифических эффектов», — объяснил Ли Е.
Работу метода проверили на двух широко применяемых противораковых препаратах — ибрутинибе и афатинибе — в организме мышей. Карты всего тела показали, что афатиниб, как и ожидалось, активно связывается с тканями легких. Ибрутиниб продемонстрировал более сложную картину: он связывался не только с клетками крови, но также с клетками иммунной системы в печени, тканями сердца и кровеносными сосудами. По мнению авторов, это помогает лучше понять известные побочные эффекты препарата, включая нарушения сердечного ритма и проблемы со свертываемостью крови.
По словам авторов, технология vCATCH может использоваться как для изучения уже существующих лекарств, так и на поздних этапах разработки новых препаратов.
Ранее Наука Mail писала, что российские ученые создали интеллектуальную систему контроля 3D-печати.
