Наночастицы оксида церия рассматриваются как перспективный класс биомедицинских материалов благодаря их способности нейтрализовать активные формы кислорода — молекулы, играющие ключевую роль в развитии воспаления, старения и ряда хронических заболеваний. Однако их потенциальная токсичность долгое время оставалась предметом дискуссий.
В Сеченовском Университете совместно с коллегами из других научных центров ученые провели системную оценку безопасности и биологической активности таких наночастиц. Для этого исследователи использовали бактериальные биосенсоры — генетически модифицированные клетки кишечной палочки, которые меняют интенсивность свечения в ответ на повреждение ДНК и развитие окислительного стресса. Результаты работы, поддержанной грантом РНФ №23-65-10040, опубликованы в журнале International Journal of Molecular Sciences.
Ученые протестировали три типа наночастиц оксида церия: стабилизированные цитратом, декстраном и не имеющие покрытия. Эксперименты показали, что при физиологических концентрациях ни один из вариантов не проявляет выраженной токсичности — жизнеспособность клеток и их метаболическая активность практически не менялись.
При этом наночастицы продемонстрировали выраженные защитные свойства. В частности, частицы с цитратным покрытием эффективно нейтрализовали перекись водорода — один из ключевых факторов окислительного стресса — снижая повреждение клеток более чем на 60%. В свою очередь, частицы с декстраном показали наибольшую способность предотвращать повреждение ДНК, вызванное мутагенами.
Отдельно ученые показали, что исследованные наночастицы не обладают прооксидантными и генотоксическими свойствами, то есть не запускают процессы, способные приводить к повреждению клеток.
«Мы не только подтвердили безопасность различных типов наночастиц оксида церия, но и показали, что они обладают выраженными антиоксидантными и антимутагенными свойствами. При этом эффективность зависит от их состава, что позволяет подбирать оптимальный вариант под конкретную медицинскую задачу. Антиоксидантные и антимутагенные свойства разрабатываемых нанокомпозитов полезны для создания не только регенеративных и антимикробных продуктов, но и для средств защиты от разных форм радиации», — отмечает заведующая лабораторией наук о жизни профессор Екатерина Силина, руководитель проекта РНФ.
Полученные результаты дополняют ранее проведенные исследования наноматериалов для регенеративной медицины. В частности, показано, что на основе наночастиц оксида церия могут создаваться материалы с выраженным противовоспалительным и заживляющим действием.
В перспективе такие разработки могут быть востребованы при лечении хронических ран и язв, воспалительных заболеваний, а также в терапии состояний, связанных с окислительным стрессом. Дальнейшие исследования будут направлены на проверку эффективности и безопасности таких подходов в доклинических и клинических моделях.
Сеченовский Университет Минздрава России – ведущий медицинский исследовательский университет России, работающий с 1758 года. Сейчас в университете учатся более 26 тысяч студентов, в числе которых свыше 5,5 тысячи иностранцев из 90 государств. Среди 8,2 тысяч сотрудников 47 академиков РАН, более 2,2 тысяч кандидатов и докторов наук. В составе Первого МГМУ имени И. М. Сеченова действует крупнейший в России и Восточной Европе Клинический центр, в котором работает свыше 5 тысяч сотрудников, а половина врачей имеет ученую степень. В центре оказывают специализированную и высокотехнологичную помощь по 50 профилям. Ежегодно помощь получают более 500 тысяч пациентов. Сегодня Сеченовский Университет – единственный российский университет в топ-250 мирового рейтинга QS по направлению «Медицина» и в топ-100 по направлению «Фармация и фармакология», а также лучший российский университет по направлению «Медицина» шанхайского рейтинга Shanghai Ranking Consultancy и единственный медицинский университет России, который входит в ежегодный рейтинг Forbes «100 лучших российских вузов». В 2024 году вошел в топ-20 российских университетов в рейтинге RAEX («РАЭКС-Аналитика»), заняв 15 место. В топ-5 вузов России по влиянию на научное сообщество в рейтинге влиятельности российских университетов по версии RAEX. Также занял первые места в предметных рейтингах RAEX в направлениях «Медицина» и «Фармация», сохранил за собой третью строчку рейтинга в направлении «Биотехнологии и биоинженерия» и впервые вошел в десятку лучших в направлении «Технологии материалов». Первый среди медицинских университетов в рейтинге университетов стран БРИКС. Сеченовский Университет трансформируется в исследовательский медицинский университет мирового уровня. Одна из его приоритетных задач — развитие науки и прикладных исследований.
Показать больше