Научная школа академика В. И. Швеца: бионанофармацевтические технологии инновационных лекарственных препаратов направленного действия и подготовка кадров

Abstract

Сообщается о результатах многолетней научно-исследовательской работы в области физико-химической биологии и важнейшего ее направления – липидологии, проводимой ведущей научной школой под руководством академика РАН В. И. Швеца по созданию синтетических, биотехнологических методов получения липидов, с возможностью практического их использования путем конструирования на этой основе эффективных диагностических и лекарственных препаратов и применения в медицине. Описано дальнейшее развитие и использование методов бионанотехнологии для создания современных лекарственных средств направленного действия на базе повышения эффективности классических препаратов включением их в наноконтейнеры. Сообщается о разработке технологий получения наноразменых форм лекарственных препаратов, исследовании их фармакологических свойств и использовании в медицинской практике. Приводятся сведения о получении на основе предложенных технологий, изучении свойств и применении в лечебных целях липосомальных противоопухолевых, гепатопротекторных, противотуберкулезных, кардиологических препаратов. Созданы технологии получения и проведены биологические исследования наноформ на основе сополимеров молочной и гликолевой кислот противоопухолевых, противоинсультных, антибактериальных и ряда других препаратов. Показано, что использование наноразмерных лекарств может приводить к значительному увеличению фармакологического эффекта за счет разных факторов. Так, отмечается, что в процессе конструирования препарата для лечения болезни Паркинсона содержимое липосом, нагруженных дофамином, проходит через гематоэнцефалический барьер практически в 100 раз лучше, чем отдельные молекулы дофамина. Нахождение субстанции в наночастицах снижает ее токсичность прежде всего вследствие эффекта «пассивного нацеливания». Обсуждается пролонгированное действие лекарственных субстанций, заключенных в наночастицы, за счет их постепенного высвобождения. Отмечено, что адресная доставка наночастиц позволяет на порядок увеличить эффективность действия лекарств. Сообщается о технологии направленного транспорта лекарственных препаратов (drug-delivery) в области онкологии и об использовании метода избирательной доставки цитостатиков в опухолевые ткани с использованием рецептор-опосредованного эндоцитоза. Проводятся биологические и фармакологические исследования на основе нанопопористого кремния по созданию липосомальных лекарственных препаратов для лечения рака, кардиологических патологий, туберкулеза. Приведены данные о работе научно-образовательного центра по подготовке специалистов в области биотехнологии и фармации.The results of many years of scientific research in the field of physico-chemical biology and its most important direction - lipidology, conducted by the leading scientific school under the leadership of Academician RAS Vitaly I. Shvets, are reported. On the creation of synthetic, biotechnological methods for obtaining lipids, with the possibility of their practical use by designing on this basis effective diagnostic and medicinal products and application in practical medicine. The further development and use of methods of bionanotechnology for the development of modern medicines for directed action on the basis of increasing the effectiveness of classical drugs by their incorporation into nanocontainers is described. It is reported on the development of technologies for obtaining nanoscale forms of drugs, the study of their pharmacological properties and use in medical practice. Information is provided on the preparation of liposomal antitumor, hepatoprotective, anti-tuberculosis, cardiac preparations based on the proposed technologies, the study of properties and the use for therapeutic purposes. The technologies for obtaining and conducting biological studies of nanoforms based on copolymers of lactic and glycolic acids of antineoplastic, anti-inflammatory, antibacterial and a number of other drugs have been developed: It has been shown that the use of nanosized drugs can lead to a significant increase in the pharmacological effect due to various factors. It was noted that during the construction of the drug for the treatment of Parkinson's disease, the contents of liposomes loaded with dopamine pass through the blood-brain barrier almost 100 times better than individual dopamine molecules. Finding a substance in nanoparticles reduces its toxicity primarily due to the effect of "passive targeting". The prolonged action of medicinal substances enclosed in nanoparticles is discussed, due to their gradual release. It is noted that the targeted delivery of nanoparticles makes it possible to increase the effectiveness of the drugs by an order of magnitude. It is reported on the drug-delivery technology in the field of oncology and the use of the method of selective delivery of cytostatics to tumor tissues using the receptor-mediated endocytosis. Biological and pharmacological studies based on nanopoporous silicon on the creation of liposomal drugs for the treatment of cancer, cardiological pathologies, tuberculosis are carried out. Data on the work of the scientific and educational center for training specialists in the field of biotechnology and pharmacy are given.