Коллектив российских исследователей нашел способ разрушения капсул для адресной доставки лекарств с помощью бактерий Bacillus subtilis. О своей работе исследователи рассказали в журнале Nanomaterials.

Каждый год синтезируется несколько тысяч новых молекул, в том числе и биологически активных. Но самое интересное для исследователей теперь — не само соединение, а способ его введения в организм. Традиционные способы обычно связаны с введением достаточно большого количества действующего вещества, потому как значительная часть его либо сразу перерабатывается организмом, либо не может проникнуть в целевой орган в достаточной дозе. В случае противораковой терапии это приводит к повреждению не только больных, но и здоровых клеток, а также высокой стоимости лечения.

Снизить затраты и вред для организма может адресная доставка. При ее использовании молекулы лекарства вводятся в организм заключенными в капсулы, которые «раскрываются» в определенной части тела и высвобождают препарат. Чаще всего для «заключения» лекарств используют полиэлектролитные капсулы.

На данный момент существует несколько способов раскрытия таких оболочек, один из которых — разрушение их с помощью протеолитических ферментов. Это возможно в том случае, когда оболочка микрокапсул состоит из полиэлектролитов, способных к биодеградации. Однако этот способ не подходит для веществ белковой природы, которые также могут быть повреждены. Другой способ разрушения связан с встраиванием в оболочку магнитных частиц, которые разгоняются при помощи ультразвука или микроволн, и происходит микровзрыв. Однако при таком способе наблюдается локальное повышение температуры, что может разрушить действующее вещество.

Чтобы решить эту проблему, исследователи из Института теоретической и экспериментальной биофизики РАН вместе с коллегами из Института биохимии и физиологии микроорганизмов РАН предложили использовать споры бактерий, заключенные в микрокапсулу совместно с биологически активными веществами, для разрушения оболочки капсул. Такие инкапсулированные споры, попадая в благоприятную среду, прорастают и разрушают оболочку капсулы, не влияя на действующее вещество.

После прорастания спор из оболочки в ней появляются достаточно большие поры, через которые действующее вещество свободно выходит в окружающую среду. Эта технология, по словам исследователей, позволяет создать средство доставки биологически активных веществ в пищеварительную систему с их контролируемым высвобождением в необходимом отделе.