Главное препятствие для большинства противоопухолевых препаратов для терапии опухолей головного мозга — гематоэнцефалический барьер (ГЭБ). Этот природный фильтр надежно защищает мозг от инфекций и токсинов, но одновременно делает традиционные методы лечения (таблетки или инъекции) недостаточно эффективными.
Молодые ученые Института фармации имени А.П. Нелюбина предложили технологичное решение, которое позволяет доставлять активные вещества в обход ГЭБ — через носовую полость. Однако, как пояснила профессор кафедры фармацевтической технологии, доктор фармацевтических наук Елена Бахрушина, у интраназального способа есть свой минус — естественный механизм самоочищения слизистой (мукоцилиарный клиренс) быстро выводит препарат. Чтобы решить эту проблему, в Институте создали умную in situ систему доставки на основе геллановой камеди — универсального гелеобразователя природного происхождения. Попадая на слизистую носа, препарат из жидкости превращается в гель. Благодаря этому он удерживается в месте всасывания до 6 часов, что обеспечивает пролонгированное воздействие и высокую биодоступность. Результаты исследования опубликованы в журналах Pharmaceutics и «Бюллетень экспериментальной биологии и медицины».
В качестве действующего вещества для in situ системы исследователи использовали рибавирин. Этот препарат традиционно известен как противовирусное средство при гепатите С и геморрагической лихорадке, однако в последнее время он привлек внимание онкологов. Как пояснили авторы работы, рибавирин ингибирует онкоген eIF4E, что открывает перспективы его применения для лечения опухолей мозга.
«Данные многочисленных клинических исследований подтверждают противоопухолевый эффект рибавирина, — поясняет Елена Бахрушина. — Современные исследования последних лет доказывают его эффективность против глиобластомы — одного из самых агрессивных типов рака ЦНС».
Сначала ученые протестировали in situ систему на созданной в институте лабораторной модели носовой полости. Это позволило быстро и эффективно подобрать оптимальное соотношение компонентов. Формулу идеального состава в рамках научной работы вывел стажер-исследователь Института фармации Иосиф Михел.
«In situ системы позволяют увеличивать время нахождения препарата на слизистой и, следовательно, пролонгировать фармакологический эффект, — отметил он. — При их использовании можно обеспечить более длительное местное воздействие, а также нацелиться на головной мозг и системную доставку препаратов».
Далее безопасность технологии проверили на экспериментальных животных — аутбредных крысах. Результаты исследования доказали механизм проникновения рибавирина напрямую из носа в мозг. Концентрация действующего вещества в головном мозге оказалась кратно выше, чем в крови. Исследуемый препарат оставался на слизистой животных в течение 24 часов, что свидетельствует о значительной пролонгации действия. Гистологический анализ слизистой носовой полости, проведенный после завершения эксперимента, не выявил патологических изменений ни в одной из групп.
По словам авторов разработки, созданная in situ-система универсальна и может использоваться для доставки других противоопухолевых агентов. Ближайшие планы исследователей — изучить ее прямую противоопухолевую эффективность на лабораторных моделях с глиобластомой.