Исследователи Сеченовского университета совместно с коллегами из ряда научных, образовательных и производственных организаций завершили работу по оценке безопасности и биологической активности наночастиц оксида церия. Итоги исследования опубликованы в журнале International Journal of Molecular Sciences, проект реализован при поддержке гранта РНФ.
Оксид церия давно привлекает внимание биомедицины: эти соединения умеют нейтрализовать активные формы кислорода — молекулы, запускающие воспаление, ускоряющие старение и провоцирующие хронические болезни. До сих пор, однако, вопрос об их токсичности оставался открытым.
Ученые применили необычный инструмент — бактериальные биосенсоры на основе генетически модифицированных клеток кишечной палочки. Такие клетки реагируют на повреждение ДНК и окислительный стресс изменением интенсивности свечения, что позволяет точно фиксировать происходящие изменения. Под тест попали три варианта наночастиц: стабилизированные цитратом, декстраном и без какого-либо покрытия.
Результат оказался обнадеживающим. При физиологических концентрациях ни один из вариантов не показал выраженной токсичности — жизнеспособность и метаболическая активность клеток практически не изменились. Одновременно наночастицы продемонстрировали заметный защитный эффект: цитратные частицы снижали повреждение клеток перекисью водорода более чем на 60%, а частицы с декстраном лучше всего справлялись с предотвращением повреждений ДНК, вызванных мутагенами. При этом прооксидантных и генотоксических свойств — то есть способности самих провоцировать клеточные повреждения — ни у одного из типов обнаружено не было.
«Мы не только подтвердили безопасность различных типов наночастиц оксида церия, но и показали, что они обладают выраженными антиоксидантными и антимутагенными свойствами. При этом эффективность зависит от их состава, что позволяет подбирать оптимальный вариант под конкретную медицинскую задачу», — говорит заведующая лабораторией наук о жизни, руководитель проекта РНФ профессор Екатерина Силина.
По её словам, разрабатываемые нанокомпозиты могут быть полезны не только для регенеративных и антимикробных продуктов, но и для средств защиты от различных форм радиации.
Практическое применение таких разработок ученые видят прежде всего в терапии хронических ран и язв, воспалительных заболеваний и состояний, связанных с окислительным стрессом. Следующий шаг — проверка эффективности и безопасности подходов в доклинических и клинических моделях.
