ИСТИНА

Описание НИР Выполнены исследования, направленные на разработку фундаментальных основ и создание нового класса нанобиосистем с использованием белков, ферментов, полимерных покрытий, металлических наночастиц, низкомолекулярных соединений для лечения и диагностики широкого ряда заболеваний (болезни центральной нервной системы, головного мозга, воспалительные заболевания глаз, онкологических заболевания, бактериальные инфекции, нейротоксические поражения). Среди основных результатов работы: Разработана серия оригинальных стабильных биопрепаратов (гидролитических нанозимов), катализирующих разложение фосфорорганических соединений (ФОС), в том числе боевых отравляющих веществ и пестицидов in vivo при введении их в организм различными способами: внутривенно, внутримышечно, внутрибрюшно и трансбуккально (при нанесении капель на слизистую оболочку щеки), что сделано впервые в мире. Установлена возможность применения этих препаратов в качестве эффективных антидотов при интоксикации высокими концентрациями ФОC (до 6xLD50) со 100%-ным выживанием, и впервые показана возможность их применения в качестве защитных средств с таким же 100% эффектом при введении в организм за несколько часов до интоксикации высокими дозами ФОС (до 8xLD50). Установлено отсутствие цитотоксичности и иммуногенности у созданных образцов. Исследованы свойства и новые возможности антиоксидантных нанозимов в качестве противовоспалительных препаратов. Продемонстрировано статистически достоверное улучшение ряда клинических и биохимических показателей течения иммуногенного увеита (воспалительное заболевание глаз) при местном капельном введении растворов нанозима, содержащего супероксиддисмутазу (СОД1-нанозим), в глаза у кроликов по сравнению с водным раствором СОД1 и плацебо. Данные подтверждены гистологическими исследованиями различных тканей глаза. Полученные результаты демонстрируют высокую потенциальную терапевтическую эффективность СОД1-нанозима для лечения широкого круга воспалительных заболеваний глаз. В модели контузионной травмы спинного мозга показано, что наночастицы на основе супероксиддисмутазы (cостава СОД1-поликатион) безопасны по показателям выживаемости животных, а их введение улучшает динамику восстановления произвольных движений у крыс. Разработаны новые бионаноматериалы на основе двухслойных наночастиц состава СОД1-поликатион-полианион, позволяющие существенно увеличить степень включения белка (с 20% до 70%), повысить эффективность работы фермента (до 70%), а также снизить цитотоксичность препаратов. Выполнены исследования, направленные на получение бактериолитических нанозимов в качестве антибактериальных средств, эффективных против грамположительных и грамотрицательных бактерий. Полученные на основе комплексов ферментов бактериофагов phi 11 и K с полимерами нанокомпозиции обладают высокой стабильностью и пониженной (в 2-10 раз) токсичностью. Применение фаговых антимикробных ферментов (эндолизинов) для контроля грамотрицательных микроорганизмов ограничено тем, что внешняя липидная мембрана таких бактерий покрывает пептидогликановый слой. Предложено использовать различные варианты увеличения проницаемости внешней мембраны модельных грамотрицательных бактерий E. сoli. Один из путей - короткие катионные пептиды (PGLa и поли-L-Arg). Другой путь основан на механическом воздействии наночастиц магнетита, связанных с внешней мембраной, под действием переменного магнитного поля. Проводятся работы по созданию магнитоуправляемых наночастиц и наногибридных материалов для терапии и диагностики опухолевых заболеваний. Разработан способ загрузки магнитных наночастиц оксида железа доксорубицином и найдены условия, при которых высвобождается до 80% лекарства. Разработаны и оптимизированы методы синтеза магнитных наночастиц типа ядро-оболочка, проведена функционализация поверхности наночастиц биомолекулами (ферменты, олигонуклеотиды). Предложена и развита новая концепция дистанционной наномеханической актуации биологических систем, содержащих предварительно введенные магнитные наночастицы, с помощью ультранизкочастотных магнитных полей, разработаны количественные модели действия поля. Созданы лабораторные установки для проведения биохимических экспериментов in vitro в термостатируемых магнитных ячейках с регулируемыми параметрами переменного магнитного поля. Проведена лабораторная апробация предлагаемых подходов, показавшая их принципиальную осуществимость и перспективность для создания на их основе инновационных терапевтических стратегий.

Выполнены исследования, направленные на разработку фундаментальных основ и создание нового класса нанобиосистем с использованием белков, ферментов, полимерных покрытий, металлических наночастиц, низкомолекулярных соединений для лечения и диагностики широкого ряда заболеваний (болезни центральной нервной системы, головного мозга, воспалительные заболевания глаз, онкологических заболевания, бактериальные инфекции, нейротоксические поражения). Среди основных результатов работы: Разработана серия оригинальных стабильных биопрепаратов (гидролитических нанозимов), катализирующих разложение фосфорорганических соединений (ФОС), в том числе боевых отравляющих веществ и пестицидов in vivo при введении их в организм различными способами: внутривенно, внутримышечно, внутрибрюшно и трансбуккально (при нанесении капель на слизистую оболочку щеки), что сделано впервые в мире. Установлена возможность применения этих препаратов в качестве эффективных антидотов при интоксикации высокими концентрациями ФОC (до 6xLD50) со 100%-ным выживанием, и впервые показана возможность их применения в качестве защитных средств с таким же 100% эффектом при введении в организм за несколько часов до интоксикации высокими дозами ФОС (до 8xLD50). Установлено отсутствие цитотоксичности и иммуногенности у созданных образцов. Исследованы свойства и новые возможности антиоксидантных нанозимов в качестве противовоспалительных препаратов. Продемонстрировано статистически достоверное улучшение ряда клинических и биохимических показателей течения иммуногенного увеита (воспалительное заболевание глаз) при местном капельном введении растворов нанозима, содержащего супероксиддисмутазу (СОД1-нанозим), в глаза у кроликов по сравнению с водным раствором СОД1 и плацебо. Данные подтверждены гистологическими исследованиями различных тканей глаза. Полученные результаты демонстрируют высокую потенциальную терапевтическую эффективность СОД1-нанозима для лечения широкого круга воспалительных заболеваний глаз. В модели контузионной травмы спинного мозга показано, что наночастицы на основе супероксиддисмутазы (cостава СОД1-поликатион) безопасны по показателям выживаемости животных, а их введение улучшает динамику восстановления произвольных движений у крыс. Разработаны новые бионаноматериалы на основе двухслойных наночастиц состава СОД1-поликатион-полианион, позволяющие существенно увеличить степень включения белка (с 20% до 70%), повысить эффективность работы фермента (до 70%), а также снизить цитотоксичность препаратов. Выполнены исследования, направленные на получение бактериолитических нанозимов в качестве антибактериальных средств, эффективных против грамположительных и грамотрицательных бактерий. Полученные на основе комплексов ферментов бактериофагов phi 11 и K с полимерами нанокомпозиции обладают высокой стабильностью и пониженной (в 2-10 раз) токсичностью. Применение фаговых антимикробных ферментов (эндолизинов) для контроля грамотрицательных микроорганизмов ограничено тем, что внешняя липидная мембрана таких бактерий покрывает пептидогликановый слой. Предложено использовать различные варианты увеличения проницаемости внешней мембраны модельных грамотрицательных бактерий E. сoli. Один из путей - короткие катионные пептиды (PGLa и поли-L-Arg). Другой путь основан на механическом воздействии наночастиц магнетита, связанных с внешней мембраной, под действием переменного магнитного поля. Проводятся работы по созданию магнитоуправляемых наночастиц и наногибридных материалов для терапии и диагностики опухолевых заболеваний. Разработан способ загрузки магнитных наночастиц оксида железа доксорубицином и найдены условия, при которых высвобождается до 80% лекарства. Разработаны и оптимизированы методы синтеза магнитных наночастиц типа ядро-оболочка, проведена функционализация поверхности наночастиц биомолекулами (ферменты, олигонуклеотиды). Предложена и развита новая концепция дистанционной наномеханической актуации биологических систем, содержащих предварительно введенные магнитные наночастицы, с помощью ультранизкочастотных магнитных полей, разработаны количественные модели действия поля. Созданы лабораторные установки для проведения биохимических экспериментов in vitro в термостатируемых магнитных ячейках с регулируемыми параметрами переменного магнитного поля. Проведена лабораторная апробация предлагаемых подходов, показавшая их принципиальную осуществимость и перспективность для создания на их основе инновационных терапевтических стратегий.