Ученые СПбГУ совместно с коллегами предложили гибридное соединение, которое активируется лазерным облучением и подавляет работу белка, участвующего в развитии многих нейродегенеративных заболеваний, на 71% лучше, чем предшественники. Разработка описана в статье, опубликованной в журнале Nanomaterials.
Фотофармакология — это новый подход в медицине, в котором биологическая активность веществ контролируется светом. Сейчас такие препараты состоят из двух компонентов: фотопереключатель под действием света меняет свою форму и оптические свойства, а прикрепленный к нему фармакофор (само действующее вещество) взаимодействует уже непосредственно с биологической мишенью.
Однако препараты, в состав которых входят формакофоры в тесной связи с фотопереключателями, оказываются гораздо менее эффективными, чем действующие вещества в чистом виде. Поэтому ученые пытаются разработать соединения, обладающие одновременно и высокой биологической активностью, и способностью изменять свои функции после облучения светом.
Авторы новой работы представили вещество, биологической активностью которого можно управлять с помощью света и распределение которого в организме легко отслеживать. В основе препарата лежит гибридный наноматериал, объединяющий углеродные квантовые точки (биосовместимые наночастицы, которые могут интенсивно светиться) и фосфонат — биоактивное вещество, реагирующее на свет и подавляющее активность бутирилхолинэстеразы (BChE), повышенная концентрация которого может привести к развитию болезни Альцгеймера.
Ученым удалось получить соединение, которое до и после лазерного облучения подавляло активность фермента с разной эффективностью. Кроме того, гибрид сохранил способность фосфонатов активироваться под действием света, что может упростить его применение в медицинской практике. Также исследователи показали, что облученный и необлученный гибрид светится разным цветом и с разной яркостью, а люминесценция затухает с разной скоростью. Это потенциально позволит отслеживать соотношение между облученным и необлученным гибридом в организме, а значит, контролировать активность препарата и его локализацию в тканях.
