Ученые перегоняют коровье молоко в нанокапсулы для доставки лекарств

Экзосомы – это биологические капсулы наноразмеров, которые клетки производят для защиты и доставки хрупких молекул по всему телу. Капсулы достаточно выносливы, чтобы противостоять ферментативному распаду, а также кислотным и температурным колебаниям в кишечнике и кровотоке, что делает их главным кандидатом для доставки лекарств.


Однако их сбор для достижения клинического уровня чистоты – сложный процесс.

«Экзосомы содержатся в большом количестве в коровьем молоке, но их трудно изолировать от других белков и липидов молока», – сказал Роб Гурди, профессор и директор Центра сосудистых и сердечных исследований Института биомедицинских исследований Фралина в VTC.

Лаборатория Гурди разработала масштабируемый метод сбора экзосом из непастеризованного коровьего молока. Используя этот метод очистки, который был опубликован в этом месяце в Нанотераностика, исследовательская группа может извлечь примерно чашку очищенных экзосом на каждый галлон непастеризованного молока.

«Впервые мы наметили путь к промышленной масштабируемости очистки экзосом для пероральной доставки лекарств», – сказал Гурди, который также является выдающимся научным сотрудником Фонда исследований в области кардиорепаративной медицины и профессором биомедицинской инженерии и механика в Техническом колледже Вирджинии.

Исследовательская группа разработала свой многоступенчатый экономичный процесс очистки, который оптимизирует методы фильтрации и время температурной и химической обработки, влияющей на уровень кальция, во время пандемии COVID-19. Спенсер Марш и Кевин Придхэм, оба постдокторанты в лаборатории Гурди в Институте биомедицинских исследований Фралина, и Джейн Джордан, менеджер лаборатории Гурди, провели практическую работу по разработке патентованной процедуры.

«Наша команда эффективно и безопасно работала вместе над этим проектом на протяжении всей пандемии», – сказал Гурди. «Это было зрелище – их самоотверженная командная работа, энтузиазм и преданность делу преодоления трудностей – это то, что происходит не так часто, как вы думаете в науке. Было много неудач, но в конце концов мы выяснили, что пошаговые процессы работают».

Джой Вольфрам, доцент медицины в клинике Мэйо, которая не принимала участия в исследовании, говорит, что новый протокол расширяет фармацевтический потенциал экзосом.

«Что примечательно, так это количество внеклеточных везикул, которые они способны производить. Изоляция и производство внеклеточных везикул масштабируемым образом всегда препятствовало их передаче в клинику, но эта статья показывает путь к преодолению этих препятствий», – сказал Вольфрам. Вольфрам ранее опубликовал протокол для использования технологии фильтрации с тангенциальным потоком, который команда Гурди адаптировала для выделения экзосом молока.