Помимо дураков и дорог, существует еще одна широко распространенная проблема, которая зачастую приводит к циррозу или фиброзу печени. За процесс перерождения печени отвечают специальные звездчатые клетки, которые производят большое количество внеклеточного матрикса в ответ на пагубные воздействия, заменяя погибшие гепатоциты соединительной тканью. Попытки антифиброзной терапии печени направлены в основном на эти клетки. А для того, чтобы обеспечить стабильность лекарственного агента в организме, используют такие способы, как, например, модификация полиэтиленгликолем (ПЭГ).

Группа корейских исследователей предлагает использовать для этих целей другое соединение – гиалуроновую кислоту. Хотя ПЭГ является, казалось бы, биосовместимым агентом, однако это все же чужеродное для организма соединение. Про чудесные свойства гиалуроновой кислоты, придающей нашей коже упругость и эластичность, помнят, наверное, все постоянные читатели Нанометра. У клеток лимфатической системы, печени, почек есть специальные гиалуроновые рецепторы, которые узнают гиалуроновую кислоту. А раз есть рецепторы – значит, клетки печени способны накапливать лекарственные препараты, модифицированные гиалуроновой кислотой.

В качестве модельного терапевтического агента учёные использовали производное гиалуроновой кислоты, к которому для визуалиации процесса накопления в клетках дополнительно присоединили квантовые точки (то, что получилось, назвали HA-Qdot). В экспериментах in vitro выяснилось, что и здоровые клетки печени, и звездчатые клетки, и клетки рака печени накапливают HA-Qdot, причем звездчатые и раковые делают это более интенсивно (рисунок 1).

В экспериментах in vivo были использованы мыши, у которых цирроз печени был вызван путем неоднократных инъекций CCl4. На рисунке 2 видно, что печень животных действительно претерпела изменения. Затем и здоровым мышкам, и мышкам, страдающим циррозом, ввели в хвостовую вену одинаковые дозы HA-Qdot, а потом в реальном времени следили за распределением квантовых точек в организме животных. Оказалось, что изначально и у тех, и у других квантовые точки накапливаются в печени, но у здоровых мышек за несколько дней они полностью выводятся из организма, тогда как у больных остаются локализованными в печени (рисунок 3). Исследователи объясняют это явление тем, что поврежденная печень оказывается не в состоянии эффективно утилизировать накопленные вещества. С точки зрения терапии, это даже хорошо – лекарство дольше находится именно там, где оно и требуется.

При этом препарат не накапливался в значительных количествах в других органах мыши – в легких, в почках (рисунок 4). Таким образом, модифицированные гиалуроновой кислотой лекарства могут избирательно накапливаться в поврежденной печени и, следовательно, использоваться для длительной терапии хронических гепатитов, цирроза печени и ее злокачественных преобразований. Работа «Bioimaging for Targeted Delivery of Hyaluronic Acid Derivatives to the Livers in Cirrhotic Mice Using Quantum Dots» опубликована в журнале ACS Nano.