VILNIUS, rugsėjo 13 — Sputnik. Mokslininkai iš Sankt Peterburgo sukūrė tikslinę vaistų tiekimo sistemą, naudodami kalcio karbonato daleles. Ši sistema taip pat gali būti naudojama kovai su antibiotikams atspariomis bakterijomis. Tyrimo rezultatai paskelbti žurnale "Chemical Communications".
Kalcio karbonatas — paprasta ir gerai žinoma medžiaga. Jo yra kreidoje, kalkakmenyje, marmure, kriauklėse, kiaušinių lukštuose ir daugelyje maisto priedų ir jis yra įregistruotas kaip baltas maisto dažiklis pavadinimu E170.
Mokslininkai iš ITMO universiteto Chemijos ir biologijos klasterio jo pagrindu sukūrė tuščiavidurių nešiklių daleles vaistams tiekti, panašias į Escherichia coli bakterijas.
Pasak mokslininkų, patogenai tokius nešiklius supras kaip savo ląsteles, įterptas į bakterijų bioplėveles ir prireikus kontroliuojamą terapinio agento išsiskyrimą.
"Mes kuriame medžiagą konkrečiai užduočiai, būtent kovai su bakterinėmis infekcijomis", — pranešime spaudai cituojamas pirmasis straipsnio autorius, antrosios pakopos studentas Nikita Serovas.
"Kalcio karbonatas yra labai prieinama ir pigi medžiaga, apie ją yra daugybė eksperimentinių duomenų. Jis yra biologiškai suderinamas. Jei prisiminsime, kokius elementus turime kraujyje ir kituose biologiniuose skysčiuose, pamatysime, kad kalcis yra vienas iš dažniausių jonų: jis dalyvauja perduodant nervinius impulsus, susitraukiant raumenims. Tuo pačiu metu karbonato jonai, kurie gaunami sąveikaujant vandeniui su ištirpusiu anglies dioksidu, kontaktuodami su kalcio jonais, jie duoda mums jau pažįstamą medžiagą. Dėl šios priežasties kalcio karbonatas yra žinomas mūsų organizmui ir jau labai seniai", — tęsė jis.
Tačiau norint sukurti antibiotiko ar kito vaisto nešiklį, vieno biologinio suderinamumo nepakanka, sako mokslininkai. Svarbu, kad vaistinė medžiaga būtų joje saugiai laikoma, kol pasieks tikslą, ir lengvai "iškraunama" patekus į paskirties vietą. Tuo pačiu metu žmogaus kraujyje nešiklio dalelės turės susidurti su imuninėmis ląstelėmis, kurios bandys atsikratyti į organizmą patekusio svetimkūnio.
Kūrėjai išanalizavo šias sąveikas ir bandė suteikti laikmenoms optimalų dydį ir formą.
"Daugybė darbų parodė, kad objekto forma lemia, kaip į jį reaguoja imuninės ląstelės, — pažymi Serovas. — Kad imuninės ląstelės galėtų sėkmingai užpulti objektą, jos turi ją sugriebti. Mūsų objektas turi labai didelį paviršių, kuris neleidžia to padaryti, dėl to imuninis atsakas silpnėja, taip išvengiama šalutinių poveikių".
Mikrokapsulės ilgis yra maždaug 5 mikrometrai, jos forma panaši į bakterijų. Tai leidžia jam laisvai cirkuliuoti kraujagyslėmis į infekcijos vietą, apsaugant antibiotiką po santykinai stora kalcio karbonato danga. Tačiau kapsulė, patekusi į uždegimo vietą, greitai pradeda veikti.
Faktas yra tas, kad daugelis bakterijų dėl savo gyvybinės veiklos aplink save sukuria rūgštinę aplinką. Padidėjus rūgštingumui, kalcio karbonatas pradeda greitai skaidytis, išskirdamas vaistą.
"Mūsų dalelėms pakanka šiek tiek ištirpinti sienelę, o jos turinys iš karto išsiskiria, taip išsiskiria didelė vietinė terapinės medžiagos koncentracija, tuo tarpu paprastai tokios struktūros turi visiškai ištirpti, kad visas vaistas išbėgtų", — priduria jis.
Iki šiol bandymai su antibiotikų tiekimu buvo atliekami mėgintuvėliuose. Medžiagos veiksmingumas buvo išbandytas su gyvomis bakterijomis. Kaip pažymi mokslininkai, tai tik pirmasis darbo etapas. Ateityje jie planuoja sukurti kapsulę, skirtą tiksliniam antibakterinio agento pristatymui, kuriame nėra paties antibiotiko.
"Kadangi antibiotikams atsparios padermės nuolat atsiranda, patariama palikti antibiotikus, — aiškina mokslininkas. — Yra molekulių, kurios neleidžia bakterijoms "veikti" tarpusavyje. Sutrikdydami šį "veikimą", jie užkerta kelią susidaryti bioplėvelėms, kurios yra pagrindinė problema uždegimo vietoje. Planuojame juos naudoti ateityje".
Tyrimai vyksta. Visų pirma, mokslininkai bando sukurti specialią dangą, kuri kapsulei leis selektyviai prilipti prie bakterijų ir aktyviau kauptis jų formuojamose kolonijose — bioplėvelėse, su kuriomis mokslininkai ypač siekia kovoti.
Tyrėjai mano, kad jei į bioplėvelę pristatysite medžiagą, kuri neleis jai augti, pasibaigus jau esančių bakterijų gyvavimo ciklui, tai padės pasveikti.
