Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 

Лауреаты премии RUSNANOPRIZE 2013

Ключевые слова:  Rusnanoprize, Лауреаты, Обзор, Открытые инновации

Автор(ы): Денис Андреюк

Опубликовал(а):  Доронин Федор Александрович

27 октября 2013

Подошла к концу большая работа по привлечению, отбору и оценке технологий, способных претендовать на престижную международную премию в области нанотехнологий и наноматериалов 2013. Лауреаты этого года определены – это совместная заявка профессора Лангера из Массачусетского технологического института и профессора Фарокзада из Гарвадской медицинской школы. Как человек, следивший за ходом всего процесса и болевший за российские заявки, я могу выразить сожаление, что победитель оказался не из России. В шорт-листе было две российские технологии – от профессора Валиева (интенсивная пластическая деформация титановых сплавов) и от профессора Быкова (оборудование на базе атомно-силовой микроскопии). Могу предположить, что голосование и финальный выбор были непростым делом. Тем не менее, выбор сделан, и победитель представил, безусловно, весьма достойные разработки и весьма внушительные перспективы коммерческого внедрения. Об этом статья.

Убийственные наночастицы

Химический синтез новых лекарственных препаратов в 60-70х годах прошлого века подарил людям большую надежду – были созданы очень мощные антибиотики, мощные средства для уничтожения опухолей и другие препараты с сильными эффектами. Однако их внедрение в практику очень быстро показало, что радоваться рано: у сильных лекарств оказалось множество не менее сильных и опасных побочных явлений. И с тех пор началась гонка по разработке новых, более совершенных и безопасных форм «упаковки» сильнодействующих препаратов. Цель ее очень простая, как сделать, чтобы лекарство действовало только там, где оно нужно и не «портило» весь остальной организм. Были разработаны, испытаны и проданы людям сотни новых наименований лекарственных препаратов, в основе которых были одни и те же действующие вещества. Один из типовых подходов на этом пути состоял в том, чтобы упаковать ядовитое соединение в некую «оболочку», которая и будет защищать здоровые ткани и органы.

На рисунке показана эволюция таких «упаковок» (источник картинки – обзор «Targeted polymeric therapeutic nanoparticles: design, development, and clinical translation»).

Самыми первыми были так называемые липосомы – мельчайшие капельки водного раствора с действующим веществом, окруженные «жирной» мембраной. Гидрофобная оболочка липосом позволяет им легко проникать в клетки (и доставлять туда свое содержимое), но она не избирательна. Избирательность удалось обеспечить, включив в мембрану липосомы специфические лиганды, которые распознают определенные молекулы на поверхности нужных клеток и связываются с ними.

Параллельный путь состоял в том, чтобы связать молекулы действующего вещества со специальными полимерными молекулами, свернутыми в «клубок». По мере разрушения полимерного «наноклубка» лекарство высвобождается и действует. Опять-таки избирательность в такой модели появилась только тогда, когда научились работать со специфическими молекулами на поверхности клеток-мишеней и подбирать комплиментарные лиганды для них.

Весь этот путь прошел и профессор Лангер со своей командой. Его новейшая разработка (за которую он и был номинирован на премию RUSNANOPRIZE) представляет собой еще один шаг вперед. Во-первых, его наночастицы для доставки лекарств с патентованным названием Аккурины (Accurins) имеют сложную структуру с чередованием слоев гидрофильности и гидрофобности (как в липосомах). Во-вторых, собственно «контейнер» с действующим веществом – это самособирающаяся система из специально синтезированных полимеров. И, наконец, третье серьезное новшество состоит в том, что кроме специфических молекул для поверхностного распознавания «больных» клеток, наночастицы-аккурины несут на себе специальные рецепторы для «проглатывания» клеткой приклеившейся к ее поверхности наночастицы с лекарством.

Это очередное перспективное направление в клеточной биологии (именно за раскрытие его механизмов в этом году была присуждена Нобелевская премия по физиологии) – как именно происходит поступление в клетку крупных частиц и пузырьков и как потом происходит их движение и распределение внутри клетки. Профессор Лангер с командой использовали эти новые знания, чтобы сделать систему доставки лекарств с помощью наночастиц еще более эффективной. Если говорить о специфических противораковых препаратах, которые должны убивать раковую клетку, но при этом крайне токсичны и для всех остальных клеток организма, то упакованная в аккуриновую наночастицу порция яда не просто высвобождается вблизи от опухоли (что уже было бы хорошо), но попадает непосредственно внутрь именно той клетки, которая должна погибнуть.

Коммерческие перспективы

Профессор Фарокзад, сотрудничающий сразу с несколькими ведущими медицинскими исследовательскими центрами, обеспечил быструю коммерциализацию разработок группы профессора Лангера на рынке медицинских препаратов. К слову, Омид Фарокзад – ученик Роберта Лангера и долгое время сам работал в этой научной группе.

Совместными усилиями Роберта Лангера и Омида Фарокзада было создано целых три коммерческих компании, первая из которых – BIND Therapeutics – еще в 2006 году. В 2011 BIND Therapeutics получила инвестиции от РОСНАНО, в том числе для создания R&D-центра в России. На сегодня работоспособность концепции аккуринов была опробована более чем для двадцати действующих веществ. Некоторые из них свободны от патентной защиты (или скоро станут свободными). По новым видам молекул, права на которые пока принадлежат крупным транснациональным фармкомпаниям, ведется работа по налаживанию партнерских связей. В настоящее время партнерство установлено с такими корпорациями как AstraZeneca, Pfizer и Amgen с общим объемом сделок порядка 1 млрд. долларов. В 2013 компания BIND Therapeutics подала заявку для первичного размещения акций (IPO).

Новый вызов – регенерация органов

Профессор Лангер продолжает работу по поиску наиболее перспективных областей медицины, где можно использовать современные знания о новых материалах. Одна из совсем недавних его находок – специальные полимерные каркасы (scaffolds), которые обеспечивают восстановление утраченных, поврежденных или изношенных с возрастом органов. Группе Роберта Лангера удалось вживить в такой каркас нанопровода для регистрации слабых электрических токов от растущих клеток. Возможность регистрировать, а в некоторых случаях и прикладывать слабые токи – это ключевой механизм обратной связи о ходе процесса регенерации. Клетки реагируют специфической электрической активностью на системные сигналы от организма, как то факторы роста, гормоны и т.д.

Как это было и с предыдущими разработками, профессор Лангер демонстрирует предельную целеустремленность и практичность – его цель найти и убрать все препятствия, которые сегодня мешают быстрому и эффективному выращиванию новых органов в массовых промышленных масштабах. Пока что кажется, что на этом пути слишком много проблем и неясностей. Но история с аккуринами позволяет надеяться, что и в этом случае эффективное решение будет найдено. Будем держать руку на пульсе.


В статье использованы материалы: НОР


Средний балл: 10.0 (голосов 1)

 


Комментарии
Пастух Евфграфович, 29 октября 2013 08:00 
"нанопровода"
Куда их только не вживляют... как комары одолели, а "глубже-шире-подробней" методов нет?

Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Инопланетяне
Инопланетяне

На XXI Менделеевском съезде награждены выдающиеся ученые-химики
11 сентября 2019 года в Санкт-Петербурге на XXI Менделеевском съезде по общей и прикладной химии объявлены победители премии выдающимся российским ученым в области химии. Премия учреждена Российским химическим обществом им. Д.И.Менделеева совместно с компанией Elsevier с целью продвижения и популяризации науки, поощрения выдающихся ученых в области химии и наук о материалах.

Россия подала в ЮНЕСКО заявку на учреждение премии имени Менделеева для молодых ученых
Россия подала в ЮНЕСКО заявку на учреждение премии имени Менделеева для молодых ученых. Об этом премьер-министр РФ Дмитрий Медведев сообщил, открывая встречу с нобелевскими лауреатами, руководителями химических обществ, представителями международных и российских научных организаций.

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Синтез “перламутровых” нанокомпозитов с помощью бактерий. Оптомагнитный нейрон.Устойчивость азотных нанотрубок. Электронные характеристики допированных фуллереновых димеров.

Люди, создающие новые материалы: от поколения X до поколения Z
Е.В.Сидорова
Самые диковинные экспонаты научной выставки, организованной в Москве в честь Международного года Периодической таблицы химических элементов в феврале 2019 г., можно было рассмотреть только "вооруженным глазом»: Таблица Д.И.Менделеева размером 5.0 × 8.7 мкм и нанопортрет первооткрывателя периодического закона великолепно демонстрировали возможности динамической АСМ-литографии на сканирующем зондовом микроскопе. Миниатюрные произведения представили юные участники творческих конкурсов XII Всероссийкой олимпиады по нанотехнологиям, когда-то задуманной академиком Ю.Д.Третьяковым — основателем факультета наук о материалах (ФНМ) Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова. О том, как подобное взаимодействие со школьниками и студентами помогает сохранить своеобразие факультета и почему невозможно воплощать идею междисциплинарного естественнонаучного образования, относясь к обучению как к конвейеру, редактору журнала «Природа» рассказал заместитель декана ФНМ член-корреспондент РАН Е.А.Гудилин.

Как наночастицы применяются в медицине?
А. Звягин
В чем преимущества наночастиц? Как они помогают ученым в борьбе с раком? Биоинженер Андрей Звягин о наночастицах в химиотерапии, имиджинговых системах и борьбе с раком кожи.

Медицинская керамика: какими будут имплантаты будущего?
В.С. Комлев, Д. Распутина
Почему керамические изделия применяются в хирургии? Какие технологии используются для создания имплантатов? Материаловед Владимир Комлев о том, почему керамика используется в медицине, как на ее основе создаются имплантаты и какие перспективы у биоинженерии

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!

О наноолимпиаде замолвите слово...

Прошла XII Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!" Мы надеемся, что нам для улучшения организации последующих наноолимпиад поможет электронное анкетирование. Мы ждем Ваших замечаний, пожеланий, предложений. Спасибо заранее!

Опыт обучения в области нанотехнологического технопредпринимательства

В этом опросе мы просим поделиться опытом и Вашим отношением к нанотехнологическому технопредпринимательству и смежным областям. Заранее спасибо за Ваше неравнодушие!



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.