ТЕГИ
Дендримеросомы и структуры самоорганизации дендримеров
Дендримеросомы и структуры, образующиеся в результате самоорганизации дендримеров, могут оказаться полезными для транспорта лекарств или других соединений.
Поперечный размер дендримеросомы показывает, что эта супрамолекулярная структура похожа на двойную мембрану, образующую клеточную стенку. (Рисунок из Science, 2010, 328, 1009)
Обнаружено и изучено уже достаточно немалое количество наноструктур, образующихся самопроизвольно при помещении разветвленных бифункциональных соединений в воду. Подобные наноструктуры могут найти более широкое применение для транспорта лекарственных препаратов и других соединений, чем сходные с ними наноструктуры из фосфолипидов или полимеров.
Новые наноструктуры были получены из «двуликих дендримеров» («Janus dendrimers») – амфифильных (одна часть которых гидрофильна, а другая гидрофобна). Профессор Виргил Персес (Virgil Percec) из Университета Пенсильвании сообщает, что двуликие дендримеры в воде образуют целое семейство супрамолекулярных систем, включая везикулы, трубы, диски и системы с другой формой.
Двуликие дендримеры амфифильны – в их структуре есть неполярные (красный) и полярный (синий) концы. (Рисунок из Science, 2010, 328, 1009)
Дендримеросомы dendrimersomes могут выступать в роли хозяев для многих молекул-гостей, это обстоятельство может оказаться полезным для разнообразного применения в качестве систем для доставки лекарственных препаратов, генов, контрастных агентов и других соединений.
Дональд Томалиа (Donald A. Tomalia) из Центрального Университета Мичигана, впервые получивший дендримеры в 1979 году отмечает, что работа его коллег из Пенсильвании является революционной. Он заявляет, что Персес первым сделал шаг в направлении супрамолекулярной химии дендримеросом. Томалиа отмечает, что он предполагает возможность существования бесконечного количества библиотек дендримеросом, которые могут быть получены из двуликих дендримеров, заявляя о работе Персеса как о верхушке айсберга.
Уже применяющиеся для транспорта лекарственных препаратов липосомы и полимеросомы – супрамолекулярные структуры, образующиеся из фосфолипидов и полимеров соответственно, отличаются рядом недостатков. Липосомы отличаются невысокой устойчивостью и отличаются сравнительно небольшим временем жизни; мембраны полимеросом отличаются слишком большой толщиной, из-за чего не могут выступать в роли переносчиков белковых молекул. Помимо этого и липо- и полимеросомы достаточно сложно «заставить» сложиться в наноструктуру нужной формы или модифицировать.
Дендримеросомы стабильны в течение длинного периода времени, они однородны по размеру, изменяя условия самоорганизации им можно придать необходимую форму, и их достаточно просто функционализировать.
Двуликие дендримеры изучаются уже два десятка лет несколькими исследовательскими группами, хотя такое название амфифильные дендримеры получили сравнительно недавно. В новом исследовании Персес описывает синтез более чем сотни двуликих дендримеров, результаты исследования особенностей их супрамолекулярной организации в воде и демонстрирует, что все образующиеся дендримеросомы характеризуются полезными для практического применения формами. (Science, 2010, 328, 1009)
Самоорганизующиеся дендримерные структуры доставка лекарств и соединений
Самоорганизующиеся дендримерные структуры способны выполнять функцию доставки лекарств, маленькие пузырьки и другие наноструктуры, образующиеся спонтанно при растворении в воде высоко-разветвленных бифункциональных соединений были исследованы и охарактеризованы. Наноструктуры могут быть более широко полезны для доставки лекарств и других субстанций, чем похожие наноструктуры созданные на основе фосфолипидов или полимеров.
Новые наноструктуры сформированы из «дендримеров Janus» – дендримеров (многократно разветвленных молекул), которые отходят от точки и являются амфифильными (полярные в одной части молекулы и неполярные в другой). Профессор химии Виргиль Персек из Университета Пенсильвании с сотрудниками сообщили о новом семействе пузырьков, трубок, дисков и других форм – которое они назвали «дендримеросомы» — самоорганизующиеся из «дендримеров Janus» в воде.
Дендримеросомы могут выступать в качестве хозяев для многих молекул-гостей и таким образом, способны получить широкое применение в качестве средств доставки лекарств, генов, контрастных и диагностических агентов и других субстанций.
Липосомы и полимеросомы – синтетические пузырьки на основе фосфолипидов и полимеров, соответственно, имеют схожее применение по доставке препаратов, однако имеют ряд недостатков: липосомы, как правило, неустойчивы и имеют малое время жизни; полимеросомные мембраны слишком толстые для размещения биологических рецепторов и белков формирующих поры. Липосомы и полимеросомы могут принимать широкий диапазон размеров при формировании, и они с трудом подвергаются дериватизации.
Дендримеросомы стабильны долгие периоды времени
Дендримеросомы стабильны на долгие периоды времени и приблизительно одинаковы по размеру, имеют надлежащие размеры для размещения белков составляющих основу мембраны и могут быть легко функционализированы.
Несколько групп изучали дендримеры Janus в течение двадцати лет, хотя свое название они получили совсем недавно. В новом исследовании Персек с сотрудниками синтезировали более 100 дендримеров Janus изучив затем их супрамолекулярную самосборку в воде и обнаружили, что они все могут принимать полезные формы.
Лекарство против ВИЧ проходит клинические испытания
В рамках 19-й международной конференции «СПИД, рак и общественное здоровье», которая проходила в Санкт-Петербурге 24–26 мая, состоялось вручение международных наград за выдающийся вклад в борьбу с ВИЧ/СПИДом, раком и другими заболеваниями. Главная награда была присуждена профессору Леониду Марголису — заведующему отделом межклеточных взаимодействий Национального института здоровья ребенка и развития человека под Вашингтоном.
В 2008 г. его коллектив экспериментально доказал, что антивирусный препарат ацикловир, эффективно использующийся для лечения герпеса, можно превратить в эффективное оружие против СПИДа. Г-н Марголис рассказал, что теперь, зная о свойствах ацикловира, он и его сотрудники пытаются на его основе синтезировать лекарство против ВИЧ. Сегодня, сказал он, мы проводим клинические испытания, результат которых будет известен через пару лет. На вопрос, насколько случайно было это открытие, он ответил: «Как всегда в науке, и да и нет. С одной стороны, случайно, но подобная случайность должна быть хорошо подготовлена учеными, чтобы ее не пропустить.
Занимаясь взаимодействием вирусов и бактерий в организме, мы решили посмотреть, как действует ацикловир на размножение вируса ВИЧ, и с удивлением увидели, что он его подавил. Это было неожиданно и противоречило всем догмам, потому что ацикловир считался высокоспецифическим лекарством только против герпеса. Но теперь есть надежда, что в результате нашего открытия появится новое лекарство против ВИЧ.
Леонид Марголис, один из первооткрывателей новой роли ацикловира. (selectum.ru)
