Ученые Сеченовского университета совместно с коллегами из НИЯУ МИФИ, Реймского университета (Франция) и Тюбингенского университета (Германия) установили, что токсичность наночастиц намного сильнее зависит от их размера и заряда, чем от химического состава. По мнению авторов исследования, это позволит управлять токсичностью наночастиц.

Проблема нанотоксичности стала особо актуальной в связи с перспективами использования нанокристаллов в медицине в качестве компонентов диагностических и терапевтических наносистем. Ученым удалось решить задачу управления токсичностью нанокристаллов, что позволяет как увеличивать, так и практически сводить на нет нанотоксичность частиц абсолютно разнообразной природы и вне зависимости от их химического состава.

Одна из причин потенциальной «молекулярной» токсичности наночастиц заключается в их взаимодействиях с белками, что приводит к изменениям конформации биологических молекул. В результате этого взаимодействия функция белка (фермента или гормона) нарушается, развивается аутоиммунная реакция, а также образуются агрегаты, фибрилы и бляшки белков, приводящие к нейродегенеративным заболеваниям (болезням Альзгеймера и Паркинсона).

Авторы исследования обнаружили, что токсичность наночастиц при физиологических условиях зависит от их размера и заряда поверхности и эта зависимость может быть сильнее, чем зависимость от их химического состава. Более того, оказалось, что степенью токсичности наночастиц можно управлять, меняя их размер и заряд поверхности.

Исследования проводились с участием лаборатории иммунопатологии и кафедры клинической иммунологии и аллергологии Сеченовского университета как в плане разработки концепции работы, так и анализа результатов.

«Сделанное в работе открытие - возможность управления токсичностью наночастиц путем контролируемого изменения их размера и физико-химических свойств поверхности - может позволить направлено снижать токсичность наноразмерных средств доставки лекарств, а также открывает перспективы создания новых лекарств, способных разрушать токсичные амилоидные олигомеры, фибриллы и бляшки агрегатов белков, являющихся предвестниками ряда нейродегенеративных заболеваний», – отмечает заведующий кафедрой клинической иммунологии и аллергологии Сеченовского университета Александр Караулов.

Результаты работы опубликованы в высокорейтинговом международном журнале Frontiers in Chemistry.