Фотофармакология: как управлять лекарствами с помощью света
Фотофармакология — это точечное воздействие на источник болезни с помощью особых веществ, чья биологическая активность контролируется светом. С помощью направленного луча можно запускать и останавливать работу такого препарата и бить прямо в патогенную цель, а не по всему организму.
Главная задача фотофармакологии — лечить заболевания конкретных органов тела в течение установленного времени, чтобы сократить негативное воздействие на организм. Для этого нужны специальные препараты, которые состоят из двух компонентов: фармакофора и фотопереключателя — соединения, у которого под действием оптического излучения меняются структурная геометрия или конформация, а также химические свойства.
Перспективным направлением фотофармакологии считается разработка соединений, которые одновременно обладают высокой биологической активностью и способностью изменять свои функции после облучения светом. Именно этим занимаются ученые из Санкт-Петербургского государственного университета. Они синтезировали гибридное соединение, которое активируется лазерным облучением и подавляет работу белка, участвующего в развитии многих нейродегенеративных заболеваний. Эксперименты показали, что соединение эффективнее предшественников на 71 %. Результаты научной работы опубликованы в журнале Nanomaterials.
Фотофармакологи разрабатывают соединения, в которых сочетаются высокая биологическая активность веществ и способность изменять свои функции под воздействием света
Изображение: © yul38885 / Shutterstock / FOTODOM
Лекарство основано на гибридном наноматериале из фосфоната и углеродных квантовых точек, которые интенсивно светятся и показывают его местоположение, а также степень биоактивности. Это вещество реагирует на свет и подавляет активность бутирилхолинэстеразы. После облучения показатель эффективности препарата подскочил с 38 почти до 100 %.
«То, что нам удалось объединить фотопереключаемые и биоактивные соединения с биосовместимыми и люминесцирующими углеродными точками, не только сохранив, но и приумножив свойства полученных гибридов, — большой шаг вперед, важный для фотофармакологии. Мы называем полученные гибриды „все включено“ поскольку они обеспечивают одновременно наличие четырех важных функций биоактивности: ингибирования BChE, фотопереключения, люминесценции, индикации состояния биоактивности», — рассказывает руководитель проекта, профессор кафедры лазерной химии и лазерного материаловедения СПбГУ доктор химических наук Алина Маньшина.
