В исследовании онкологического центра Университета Колорадо, опубликованном сегодня в журнале ACS Nano, описывается использование передовых технологий микроскопии для визуализации того, как липосомы выходят из кровеносных сосудов в окружающие клетки у живой мыши, предлагая подсказки, которые могут помочь исследователям разработать более эффективные системы доставки лекарств. — как для предотвращения накопления опасных лекарств в клетках кожи, так и для более эффективного использования этого побочного эффекта для доставки лекарств в эти клетки, когда это необходимо.«Мы знаем о побочных эффектах липосом, ограничивающих дозу, но никто не изучал, что происходит с липосомами в коже с течением времени — как они попадают туда и что происходит с липосомами после инъекции», — говорит Дмитрий Симберг, доктор философии. , следователь Онкологического центра КС и старший автор статьи.В текущем исследовании, работая в центре Advanced Light Microscopy Core CU Cancer Center, соавторы Dominik Stitch, PhD, и Radu Moldovan, PhD, реализовали новую технику, известную прижизненной многофотонной микроскопии in vivo, которая позволила команде наблюдать за липосомами с флуоресцентными метками. в реальном времени после инъекции.
По сути, липосомы будут светиться, и команда будет наблюдать за ними.«Удивительно, но мы увидели, что даже липосомы с защитным покрытием, призванным сделать их невидимыми для иммунной системы, начинают выходить из кровеносных капилляров и прилипать к клеткам кожи в течение пяти минут после инъекции», — говорит Симберг. «Примерно через три часа мы увидели много клеток кожи, загруженных липосомами, и даже через семь дней после инъекции липосомы все еще были видны в коже».Группа задалась вопросом, связано ли накопление клеток кожи с потерей защитного покрытия липосомами. «Нет.
Мы добавили больше покрытия, и это не помогло», — говорит Симберг.Они также задались вопросом, могут ли клетки крови, известные как нейтрофилы, которые, как известно, мигрировать из кровеносных сосудов в ткани, переносить липосомы из крови в клетки. «Нет. Даже когда мы истощили нейтрофилы в наших моделях, не было никакого эффекта».Симберг и его коллеги также пытались отключить систему комплемента — аспект иммунной системы, ответственный за очистку от микробов и поврежденных клеток, — полагая, что эта система комплемента может атаковать, транспортировать или иным образом случайно выталкивать липосомы из крови в клетки. «Опять же, никаких различий не было», — говорит Симберг.
В конечном итоге цель состоит в том, чтобы понять механизмы, с помощью которых липосомы покидают кровеносные сосуды и захватываются клетками кожи, что позволяет исследователям создавать лучшие липосомы без токсичности для кожи. Текущее исследование исключает важные возможности: липосомы не проходят через поры в капиллярах, они не переносятся нейтрофилами, они не накапливаются из-за потери защитного покрытия и не подвергаются преследованиям со стороны системы комплемента.
Кроме того: «На данный момент у нас нет механизма, с помощью которого липосомы захватываются кожей. Но мы можем видеть динамику — это происходит очень быстро и длится удивительно долго», — говорит Симберг.
Группа планирует продолжить сбор данных о динамике транспорта липосом при подаче заявки на дополнительное финансирование, которое позволит более целенаправленно изучить механизмы, которые делают транспорт возможным.