На основе листа шпината: ученые ИТМО создали новую тест-систему для проверки лекарств

Ученые Международного научного центра SCAMT ИТМО разработали тест-систему на основе листьев растений для проверки лекарств. Разработка поможет сократить количество испытаний на животных, сообщили в пресс-службе университета. Результаты исследования опубликованы в журнале Nano Letters.

Как отмечают специалисты, подобрать эффективную модель для тестирования нанофармацевтических препаратов довольно сложно. Тест-система должна быть максимально похожа на часть организма, на которую нацелены исследователи — например, на сосудистую систему. А также быть доступной для наблюдений за действием вещества. Существующие платформы на основе клеточных и тканевых структур далеки от реальных организмов. Они требуют долгой и дорогой подготовки и могут искажать результаты исследований.

«Несмотря на перспективность нанофармацевтики, большое количество публикаций и доклинических исследований, до сих пор недостаточно результатов, показывающих массовую трансляцию препаратов в реальную практику. Запрос на разработку тест-систем, имитирующих проведение испытаний в живых организмах, сегодня крайне высок», — отметил соавтор статьи, профессор химико-биологического кластера ИТМО Владимир Виноградов.

По его словам, любая попытка переместиться на новые модели приближает ученых к прорыву и помогает сократить число лабораторных животных.

Специалисты ИТМО разработали тест-систему на основе листа шпината. Каркас устройства — проводящая сеть листа, из которой удалили все клеточные компоненты, кроме стенок. Платформа состоит из целлюлозы, она придает растительным тканям большую механическую прочность и устойчивость формы по сравнению с животными. Такая система совпадает по диаметру и разветвлению с человеческой и подходит для тестирования традиционных и нанофармацевтических лекарств.

Тест-систему уже успешно испытали в качестве модели тромбоза. В сосуды поместили модельный тромб. Затем с помощью магнитного поля ученые направили в закупоренную зону наночастицы с лекарством, это помогло удалить тромб. В дальнейшем планируют заселить целлюлозные каркасы человеческими клетками, чтобы добиться еще более правдоподобной имитации человеческих сосудов.

«Нам важно привлечь внимание научного сообщества к нерациональному использованию лабораторных животных. Сейчас достаточно протестировать новое соединение на клетках и сразу запускать тесты на живых существах. Я считаю, что это неправильно. Нужен промежуточный этап, который отправит многие компоненты на доработку и сохранит жизнь многим животным. Возможно, каркасы из растений как раз и станут этим шагом», — подытожила соавтор статьи, сотрудник факультета биотехнологий ИТМО Александра Предеина.

Исследование провели при поддержке Российского научного фонда.