РУС ENG  
121096, г. Москва, ул. Василисы Кожиной, д.1, офис 803.6
+7 (495) 74-88-777
info@mda-cro.com

Наши
достижения

Флэш

ТОП1 CRO в России

Medical Development Adgency занимает первое место по количеству проводимых в России локальных клинических исследований эффективности, безопасности и биоэквивалентности. Подробнее...

Главная - Новости - НОВЫЕ ВЫЗОВЫ СТАНДАРТИЗАЦИИ: СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ, ПЕРСПЕКТИВЫ И ФАКТОРЫ РАЗВИТИЯ БИОМЕДИЦИНСКИХ ИННОВАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В США

НОВЫЕ ВЫЗОВЫ СТАНДАРТИЗАЦИИ: СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ, ПЕРСПЕКТИВЫ И ФАКТОРЫ РАЗВИТИЯ БИОМЕДИЦИНСКИХ ИННОВАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В США
16.12.2013

img2

Р.А. Хальфин[1], И.Я. Таджиев[2]

Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова

Торговое представительство Российской Федерации в Соединенных Штатах Америки

Представлена оценка сравнительной и статистической ин­формации об исследованиях и разработках, патентной де­ятельности и промышленном производстве в области нано- технологий в США. Показаны области применения, перспек­тивы развития, потенциальные возможности и негативные последствия использования нанопродуктов в медицине.

Ключевые слова: нанотехнология, нанопродукты, наномедицина

 



[1] Хальфин Руслан Альбертович — д-р мед. наук, профессор, Президент ЗАО «МАКС-М», зав. кафед­рой организации здравоохранения, медицинской статистики и информатики Факультета управле­ния и экономики здравоохранения Первого МГМУ им. И.М. Сеченова;

[2] Таджиев Ислам Якубович — д-р мед. наук, про­фессор, врач-терапевт Торгового представительства Российской Федерации в Соединенных Штатах Аме­рики.

 

Нанотехнология как наука возникла в ре­зультате развития и слияния целого ряда науч­ных направлений в физике, химии и биологии, а также практического применения многих фунда­ментальных достижений науки, полученных за долгое время и только сейчас ставших основой новых технологий. Однако до сих пор не сущест­вует ее четкого определения, хотя важность этого очевидна в связи с необходимостью сбора, систе­матизации и оценки сравнительной и статисти­ческой информации об исследованиях и разра­ботках, патентной деятельности и промышлен­ном производстве в области наиотехнологии.

Несмотря на существенные различия в терми­нологии, все краткие определения наиотехноло­гии отражают три существенных аспекта:

—  контроль над материей на уровне атомов и молекул;

—  предельный переход с условным рубежом в 100 нм, при котором правила классической фи­зики заменяются эффектами квантовой меха­ники;

—  конвергенция с информационными техно­логиями и биотехнологией для разработки инно­вационных продуктов.

в его нынешнем виде. Через 3—5 лет начнет­ся активный передел рынка, который завершит­ся к 2020 г. Ожидается, что рынок нанотехно­логий будет расти на 21—40% в год, но надо отметить, что самые оптимистичные прогнозы основаны на расчетах стоимости всей конечной продукции, в то время как более взвешенным представляется метод оценки доли добавленной стоимости продукции, полученной от использо­вания нанотехнологий [1,3,4].

Бурное развитие научных исследований в об­ласти наноиндустрии отражается в огромном по­токе публикаций (около 800тыс. ежегодно), где безусловными лидерами являются США и стра­ны Евросоюза, хотя в последние шесть лет значи­тельно увеличился объем исследований, прове­денных в области нанотехнологий в Китае. Сег­ментирование мирового рынка нанотехнологий по направлениям исследований в 2009 г. было сосредоточено в таких областях, как создание новых материалов — 30—35%, полупроводни­ки — 18—25%, устройства хранения данных — 15—20%, биотехнологии — 9—14%, полиме­ры — 8—12%, электрохимия — 3—5%, оптика — 2-4% [5,6].

Темпы роста патентования в данной сфере на­много превосходят аналогичный показатель во всех других областях науки и технологии, за ис­ключением биотехнологии. Несмотря на такой показатель роста, нанотехнология остается ог­раниченной областью с уровнем патентования порядка 1 % общего количества патентов в мире. По числу патентов в области нанотехнологий с большим отрывом лидирует США — на долю американских компаний, университетов и част­ных лиц приходится 44% всех выданных в ми­ре патентов. По данным федеральной службы National Nanotechnology Initiative (NNI), коли­чество ианоизобретений здесь превышает 3 тыс., а распределение патентов в области нанотехно­логий по странам выглядит следующим образом: США — 37,2%; Япония — 23,7%; Германия — 9,3%; Южная Корея — 7,3%; Франция — 3,9%; Великобритания — 2,9%; Нидерланды — 1,7%; Швейцария — 1,4%; КНР — 1,3%; Италия — 1,1%; остальные страны — 10,2% [4].

Почти три четверти всех патентов относятся к таким областям, как материаловедение, электро­ника и биотехнология. Согласно ряду прогнозов, в перспективе подобная структура мирового пот­ребления нанопродуктов в целом сохранится, но заметно возрастет роль медицины и фармацевти­ки (до 22—25%) и энергетики (до 13—15%).

Наибольшее число патентов, полученных к настоящему времени, соответствует открытиям в области конструирования и обнаружения нано­структур, т. е. обладает научной, а не коммерчес­кой ценностью. Распределение полученных па­тентов среди известных технологий: изготовле­ние, обнаружение и обработка наноструктур — 39%, наноструктуры — 31%, способы примене­ния наноструктур — 29%, математические алго­ритмы, адаптированные к наноструктурам — 1 %.

Из 6770 американских нанопатентов 6440 были зарегистрированы на институциональных обладателей, крупнейшими из которых являют­ся University of California, IBM, Eastman Kodak, General Electric, Massachusetts Institute of Tech nology, Apple, Rice University, Hewlett Packard, Intel, Cornell University, 3M, Du Pont, Dow Che­mical и ряд других. Примечательно, что больше трети патентополучателей представлены универ­ситетами, что свидетельствует о высоком уровне взаимодействия между научно-образовательны- ми учреждениями и компаниями [5,7 ].

Другой особенностью подхода к развитию на­нотехнологий в США является ориентирован­ность на «одновременное решение всех проблем панотехнологии». В «Акте об исследованиях и развитии нанотехнологий в XXI веке», утверж­денном Президентом США в 2003 г., было выде­лено свыше 1000 направлений поиска в ианоефе- ре в фундаментальном и прикладном аспектах. Это отражает понимание наличия многообраз­ных природных явлений и процессов и необходи­мости их всестороннего исследования и исполь­зования.

Области научных разработок и участники рынка на современном этапе делятся на шесть ос­новных категорий: обработка и получение нано- материалов; нанобиотехнология; нанофотони- ка; наноэлектроника; программное обеспечение; ианоприборостроение.

Считается, что спрос на изготовленные нано- материалы за последние 15 лет заметно отставал от темпов прогресса в этой области, что в немалой степени связано с использованием большей доли наноматериалов в относительно низкотехноло­гичной продукции. С появлением более экзотич­ных материалов и расширением сферы их при­менения может произойти резкий рост спроса. Вместе с тем не исключается, что рыночный рост продаж наноматериалов будет ограничен техни­ческими проблемами и вопросами безопасности и влияния на окружающую среду [3].

В настоящее время половина мирового спроса на ианоматериалы приходится на США и Япо­нию, еще 34% — на Западную Европу, Тайвань и Южную Корею. К 2025 г., согласно прогнозам, место Японии займет Китай, который станет вто­рым по величине рынком наноматериалов после США [2].

Соперничество в сфере наукоемких техноло­гий идет не только за лидерство в получении при­нципиально новых фундаментальных знаний, но и за рынки их сбыта. К началу 2008 г. 55 из 191 (29%) страны мира приняли государствен­ные программы развития нанотехнологий и фор­мирования наноиндустрии. Эти программы но­сят стратегический характер и часто дополня ются различными тактическими решениями и мероприятиями. Программы принимаются на государственном уровне в масштабе страны, по отдельным отраслям или межотраслевым ве­домствам, а иногда — по отдельным международ­ным или региональным проектам.

Первой страной, оцепившей возможности но­вого научного направления, а также задавшей на­учную, экономическую, финансовую тактику и стратегию его развития, стали США, где в 1996 г. возникла идея создания специального государс­твенного органа управления развитием нанотех­нологий. Реализована оиа была в 2000 г., с нача­лом функционирования государственной про граммы развития нанотехнологий «The National Nanotechnology Initiative» (NNI), основной целью которой стала координация работы различных ведомств в области нанотехнологий, производс­тва нанотехнологической продукции и всевоз­можных связанных с этой областью технологий, включая 26 федеральных агентств, а также крупнейшие американские компании. NNI в ос­новном обеспечивается финансированием из На- циошшьного научного фонда (National Science Foundation, NSF), независимого агентства при правительстве США, отвечающего за развитие науки и технологий, на долю которого приходит­ся 20% федерального финансирования фунда­ментальных разработок. Основная часть бюд­жета NSF тратится на поддержку исследований (76%), на образование и возобновление челове­ческих ресурсов науки (17%), на дорогостоящее оборудование (3% бюджета фонда).

Примерно такую же долго, как NSF, на фун­даментальную науку выделяют Министерство энергетики США (Department of Energy, DOE) и Национальное управление по воздухоплава­нию и исследованию космического пространства (National Aeronautics and Space Administration, NASA), а самым крупным распорядителем бюд­жетных средств на эти цели в США является Ми­нистерство здравоохранения и социальных служб (Department of Health and Human Services, HHS) [6].

В плане реализации программы NNI в США началась реконструкция всей системы образо­вания, включая школьное, развернулись курсы переподготовки специалистов по новым учебным программам с целью повышения качества естес­твеннонаучного образования. Их цель — осу­ществление постепенного перехода от редукцио­низма (сведения сложного процесса к простому или сведение явления одного порядка к явлениям другого порядка) к холизму (определенной це­лостности как началу) в учебных программах и стиле мышления студентов.

Текущий стратегический план NNI с самого начала включал пять целей:

—   подцериша фундаментальных исследова­ний мирового уровня, способных ускорить реа­лизацию полного потенциала нанотехнологий;

—  содействие преобразованию новых техно­логий в продукцию, ускоряющую экономический рост;

— содействие появлению новых рабочих мест и других выгод для общества;

—  разработка новых образовательных ресур­сов и поддержка развития инфраструктуры для развития нанотехнологий;

— осознание ответственности за развитие на­нотехнологий, безопасной для здоровья людей и экологии.

В плане конкретной реализации программы первоначально были выделены три целевых на­правления исследований в области нанотехно­логий:

— создание новых более легких и прочных ма­териалов;

—   разработка запоминающих устройств по­вышенной мощности;

— развитие новых методов борьбы с онколо­гическими заболеваниями, позволяющих обна­ружить опухоль на начальной стадии появления пораженных клеток.

Крупнейшими центрами развития нанотехно­логий в США, финансируемыми Национальным научным фондом (National Science Foundation, NSF) являются: Национальная сеть нанотехно- логическойинфраструктуры (National Nanotech- nology Infrastructure Network, NNIN), вклю­чающая 13 организаций, занимающихся наио- технологиями, ведущей из которых является Корнелльский университет (Cornell University); Центр иерархического производства (Center for Hierarchical Manufacturing, CHM) при Уни­верситете Массачусетса-Амхерст (University of Massachusetts Amherst); Центр наномасштаб- ных химических, электрических и механических производственных систем (Center for Nanoscale Chemical-Electrical-Mechanical Manufacturing Sys­tems, CEMMS) при университете Иллинойса (University of Illinois); Центр скоростного на- нопроизводства (Center for High Rate Nanomanu- facturing, CHN), базирующийся в Северо-Вос­точном университете (Northeastern University); Центр масштабируемого и интегрированного на- нопроизводства (Center for Scalable and Integra­ted Nanomanufacturing, SINAM) при Калифор­нийском университете (University of California).

В развитие программы NNI, составленной до 2020 г., должны последовательно появиться че­тыре поколения продуктов с использованием на­нотехнологий:

—  первое поколение (2000—2005 гг.) обоз­начено как «пассивные наноструктуры » (нанопо- рошки), которые можно добавлять в разные ма­териалы (полимеры, керамику, металлы, покры­тия, лекарства, косметику, пищу и т. п.);

—  второе поколение (2005—2010 гг.), наз­ванное «активные наноструктуры», предусмат­ривало создание компонентов напобиотехиоло гий, иейроэлектронных интерфейсов, напоэлек- тромеханическнх систем и т. п. ;

—третье поколение (2010—2015 гг.) обозна­чено как формирование «системы наносистем»; на этом историческом этапе предусматривается управляемая самосборка наносистем, наноробо- тов и т. п.;

— четвертое поколение (2015—2020 гг.), на­званное «молекулярные наносистемы», предпо­лагает создание молекулярных устройств, атом­ного дизайна.

Исходя из поставленных целей и задач, оче­видно, что на ближайшее десятилетие напотех- нологии возводятся в США в ранг одной из при­оритетных национальных стратегий.

Начиная с 2000 г., в США оказывается са­мая масштабная по объемам финансирования и направлениям деятельности государственная поддержка развитию нанотехнологий. Уже в 2001 г. на реализацию программы NNI было вы­делено 497 млн долл., что сделало инновацион­ные технологии приоритетными среди всех на­учно-исследовательских направлений, профи­нансированных федеральным бюджетом США. С 2002 г. средства на программу дополнительно выделяются и из бюджетов штатов. В 2008 г. они возросли до 1,3 млрд долл., в 2010 г. — до 1,6 млрд долл. в год, а ожидаемый к 2015 г. рост — до 4,0 млрд долл. Всего с начала действия программы выделено свыше 12 млрд долл. Сле­дует отметить, что в 2010 г. в США на исследо­вания, связанные с инновационными технологи­ями в здравоохранении и экологии, выделено свыше 350 млн долл., на изучение этических, юридических и социальных аспектов нанотехно­логий — более 220 млн долл. [4 ].

В США развитие биотехнологий рассматрива­ется в качестве основного мотора инноваций. Частные инвестиции в биотехнологии и фарма­цевтику в США превышают государственные, и это свидетельствует как о достаточном уровне зре­лости наноразработок, так и об их высоком эконо­мическом потенциале. Движущей силой многих инновационных проектов являются start-up-ком­пании, строящие свою стратегию на их внедре­нии и коммерциализации.

В последние годы быстрыми темпами разви­вается также наномедицина, привлекающая внимание не только чисто научными достижени­ями, но и социальной значимостью. Как меди­цинская наука она реально и широко не существу­ет, а находится только в стадии становления. Тем не менее, Национальные институты здоровья США (National Institutes of Health, NIH) вклю­чили наномедицииу в пятерку самых приоритет­ных областей развития медицины в XXI веке.

По сложившемуся определению, наномеди­цина представляет собой мониторинг, коррек­цию, конструирование и хшнтроль над биологи­ческими системами человека на молекулярном уровне с использованием разработанных наноус- тройств и наноструктур. Таким образом, в меди­цине перспектива применения нанотехнологий заключается, в конечном счете, во внедрении в структуру и функцию метки на молекулярном уровне с помощью нанороботов либо иных нано­технологий.

По оценкам экспертов, наиболее перспектив­ными и многообещающими инновационные раз­работки могут стать в области биотехнологий, фармацевтики и медицины. Здесь ожидается сравнительно быстрый и значительный прогресс не только научных достижений, но и в области создания новых инструментов, технологий и уст­ройств на основе взаимодействия медико-биоло­гических и технических дисциплин по созданию молекул, нанотехнологий твердых веществ, мик­роэлектроники, микроэлектромеханических и микрооптикоэлектромеханических систем.

Манипулируя отдельными атомами и молеку­лами вещества, нанотехнологии уже сегодня поз­воляют конструировать совершенно новые объ­екты с заданными характеристиками:

—   создание твердых тел и поверхностей с измененной молекулярной структурой, что на практике обеспечит имплантантами и материа­лами эффективной транспортной доставки ле­карств;

—    развитие наиоконтейнерных технологий векторной доставки лекарств;

—   синтез новых химических соединений пу­тем образования молекул без химических реак­ций. В ближайшие 10—20 лет это приведет к со­зданию принципиально новых лекарств, кото­рые будут конструироваться в индивидуальном порядке;

—  разработка самореплицирующихся систем на базе биоаиалогов — бактерий, вирусов, про­стейших;

—   создание точных медицинских наиомани- пуляторов и диагностических устройств.

Выделяют пять основных областей примене­ния нанотехнологий в медицине: доставка актив­ных лекарственных веществ, новые методы и средства лечения на нанометровом уровне, диа­гностика in vivo, диагностика in vitro, медицинс­кие имплантаты.

На данный момент в мире уже создан ряд тех­нологий для наномедицины. Наиболее продви­нутые из них связаны с адресной доставкой ле­карственных препаратов, новыми методами диа­гностики и лечения злокачественных опухолей, созданием новых бактерицидных средств.

Индустрия направленного конструирования новых лекарственных препаратов, или драг-ди- зайн, имеет прямое отношение к предмету на­нотехнологий, поскольку взаимодействующие объекты (лекарство и мишень) являются моле­кулярными объектами. Из всех направлений наномедицины именно эта в последние годы по­лучила наибольшее развитие. Некоторые из них основаны на использовании липосом как средс­тва доставки активного лекарственного вещест­ва и применяются в медицинской практике еще с 1960-х гг. Усовершенствуя методику и ставя но­вые задачи, в Национальном институте стандар­тов и технологий (National Institute of Standards and Technology, NIST), Университете Мэриленда (University of Maryland) и Управлении контроля качества продуктов и лекарств США (Food and Drug Administration, FDA) на основе наноразмер- ных липосом-гидрогелевых гибридных пузырь­ков, полученных из сплава меди и олова, создали уникальную внугрисосудистую транспортную систему, способную проникать через мембраны клеток, в том числе опухолевых, а затем медлен­но высвобождать лекарственные вещества. По­добная система контролируемой доставки и вы­деления лекарств с помощью данной системы открывает самые широкие перспективы ее ис­пользования [8].

Применение данных технологий позволяет на порядки снизить дозу вводимого лекарства за счет увеличения терапевтической эффективнос­ти лекарственных препаратов и снижения по­бочных эффектов, которые порой бывают очень серьезными. Так, синтезированные в Институте бионики Висса (Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering) Гарвадского университета и Бостонской детской больнице (Children's Hospi­tal Boston) наночастицы, запрограммированные на избирательную доставку лекарственных пре­паратов к бета-клеткам поджелудочной железы у больных сахарным диабетом, увеличивают эф­фективность действия лекарственных препара­тов почти в 200 раз за счет способности нанома- териалов защищать их от разрушения и концен­трировать на ключевых участках-мишенях [9 ].

Адресная доставка лекарственных средств к пораженным меткам, минуя взаимодействие со здоровыми, резко повышает эффективность и минимизирует их побочные действия. В связи с этим, важное значение приобретает повышение эффективности лекарств, их защита от разруше­ния при транспортировке и дозированное высво­бождение в зоне поражения. Подсчитано, что из 100 000 молекул вещества только одна достигает цели, поэтому управляемость этими процессами становится первостепенной задачей.

Используя элементы внешнего физического воздействия, можно заметно потенцировать дейс­твие лекарственных препаратов. Созданные в Университете РодАйлэнда (University of Rhode Island, URI) суперпарамагнитные наночастицы из оксида железа, интегрированные в оболочку липосом, под воздействием тепла дозироваино выделяют инкапсулированный препарат. Нано­частицы разогреваются радиочастотным пере­менным электромагнитным полем, что наряду с действием лекарства способствует гибели злока­чественных клеток. Стабилизируя липоеомы раз­личными липидами, можно ориентировать их на поиск определенных типов перерожденных кле­ток или конкретной зоны опухоли [ 10 ].

Активацию наночастиц для подавления зло­качественного роста можно индуцировать и дру­гими способами, в зависимости от их специали­зации. В рамках метода фотодинамической те­рапии в Университете Буффало (University of Buffalo, UB) успешно использовали биосовмес­тимость наночастиц ORMOSIL с тканью мозга и нейронами для таргетной терапии рака [11]-

Полимерные наночастицы используются в качестве внутриорганных систем доставки с 1970-х гг. Исходным материалом для них могут слуяшть различные естественные или биоинерт­ные синтетические полимеры, например, поли­сахариды, полилактиды, акрилполимеры и др. Под термином «полимерные наночастицы» пони­мают два морфологически различных вида час­тиц — наносферы и нанокапсулы. Эти виды на­ночастиц различаются по высвобождению ак­тивного лекарственного вещества: из наносфер высвобождение протекает по экспоненте, а из на- нокалсул — в течение длительного времени кон­стантно.

Разработанные в последние годы методы функционального программирования полимер­ных наночастиц значительно расширяют и уг­лубляют возможности и спектр их применения. В Университете Джонса Хопкинса (Johns Hopkins University) разработан метод доставки экзоген­ной ДНК в клетки раковой опухоли человеческо­го мозга с помощью лиофнлизированных иано- частиц. До последнего времени практически все невирусные методы генной терапии отличались низкой эффективностью, но с использованием данного метода исчезает необходимость приме­нения вирусов как средства доставки в клетку эк­зогенной генетической информации — метода, неизбежно связанного с проблемами безопаснос­ти. Основанная на выраженном сродстве опреде­ленных наночастиц к раковым клеткам генная терапия может быть как более безопасной, так и более эффективной, чем традиционная химиоте­рапия рака [12].

Новые возможности для таргетной терапии рака предложены учеными Северо-Западного университета (Northwestern University), впервые создавшими специализированную наночасгицу, способную доставлять лекарственный препарат непосредственно к ядру раковой клетки. В про­цессе исследования впервые удалось визуализи­ровать взаимодействие наночастиц с ядром рако­вой клетки при высвобождении лекарственного препарата. Загруженные лекарственным препа­ратом наночастицы значительно изменяют фор­му ядра раковых клеток, что является предвест­ником их апоптоза и потери жизнеспособности всей клеточной популяции. Для транспорта спе­циализированных наночастиц были использова­ны «челночные» способности белка нуклеолина, а в качестве лекарственного препарата — одноце- почечный ДНК-аптамер AS 1411. Связываясь с нуклеолином, загруженные лекарством наночас­тицы используют этот белок в качестве внутри­клеточного переносчика, после чего клетки облу­чаются сверхбыстрыми импульсами света, раз­рывающими связи между поверхностью золота и тиолированными ДНК-аптамерами для последу­ющего их проникновения в ядро [13].

Еще один тип систем доставки лекарственных активных веществ обязан достижениям в облас­ти разработки дефинированных поливалентных и дендритических полимеров. Здесь примерами могут стать полианионные полимеры — ингиби­торы клеточных связей с вирусами, поликатиои- ные комплексы с ДНК или РНК (т.н. полиплек- сы) и деидримерные частицы. В Рочестерском университете (University of Rochester) прослежен метаболический путь бактериального белка R. в сочетании с витамином В3, которые при нор­мальном уровне внутриклеточного кислорода ос­таются связанными как между собой, так и с кле­точным ДНК. При снижении уровня кислорода происходят разрыв связей Rex и ДНК и разблоки­ровка активности генов. II х-белки широко рас­пространены среди патогенных бактерий, в т. ч. особо опасных, в связи с чем можно говорить о появлении нового подхода в лечении инфекцион­ных заболеваний. Кроме того, у людей аналогич­ная витамину В3 сенсорная система принимает участие и в выработке иейротрансмиттера оксида азота, важного в развитии сердечно-сосудистых заболеваний и импотенции. Детальные трехмер­ные изображения этих белковых молекул в про­цессе их реакции на окисленную и восстановлен­ную формы витамина В3 необходимы в разра­ботке специфических антибиотиков, а также для понимания закономерностей метаболических процессов и старения организма человека [ 14 ].

Особый интерес вызывают дендримеры, пред­ставляющие собой новый тип полимеров, имею­щих не линейное, а ветвящееся строение. Первое соединение с такой структурой было получено в 1950-х гг., но в последнее время дендримеры ста­ли упоминаться в контексте наномедицииских применений, что связано с предсказуемой и кон­тролируемой высокоточной воспроизводимостью макромолекул; наличием в макромолекулах ка­налов и пор, имеющих хорошо воспроизводимые формы и размеры; способностью к высокоизби­рательной инкапсуляции и иммобилизации низ­комолекулярных веществ с образованием супра- молекулярных комплексов «гость—хозяин».

В области разработки нанотехнологических систем доставки активных лекарственных ве­ществ к органам и тканям-мишеням сегодня ра­ботают более 50% фармацевтических компа­ний-производителей. Эти препараты дают сегод­ня около 80% оборота в мировой наномедицине [3,5].

К сожалению, несмотря на высокий потенци­ал эффективности, системы доставки активных веществ в органы и ткани-мишени связаны и с нежелательными побочными эффектами. Про­анализировав резулх>таты различных нанокои- тейнерных технологий векторной доставки ле­карств, некоторые фармацевтические компании приняли решение сосредоточиться на разработке лекарственных средств с расщепляемыми нано- носителями, поскольку безопасность стабильных наночасгиц вызывает сомнения и нуждается в дополнительном подтверждении.

Дендримеры являются уникальным классом полимеров, и, кроме использования в качестве нанопереносчиков, находят все более широкое применение в изготовлении противоопухолевых и противовирусных вакцин. На основе их исполь­зования сделаны серьезные шаги по созданию персонализированной вакцины для стимуляции противоопухолевой и противовирусной реакции организма пациента. Получены обнадеживаю­щие результаты применения высокоспецифич­ных вакцин против колоректального рака в Ме­дицинском центре Дартмут-Хичкок (Dartmouth- Hitchcock Medical Center, DHMC), против ме- ланомы в Университете Вэйна (Wayne State University), против ВИЧ, малярии и рака в Мас- сачусетском технологическом институте (Massa­chusetts Institute of Technology, MIT), против ос­пы и желтой лихорадки в университете Эмори (Emory University) [15—18].

В настоящее время идентифицировано бо­лее 400 натогенов человека, но создано только 34 профилактические вакцины, что связано с ограниченностью классических технологий их получения. Создание же персонализированных вакцин может стать решающим инструментом в оказании помощи при вирусных заболеваниях и злокачественных новообразованиях. К сожале­нию, в число этих вакцин не входят средства за­щиты от ВИЧ, гепатита С, малярии и ряд других [19,20].

ЛИТЕРАТУРА

  1. Муслимова Г.Е. Мировые тенденция венчурного фи­нансирования нанотехнологий: российские реалии, за­рубежный опыт и возможность его адаптации // Уп­равление экономическими системами — электронный научный журнал. 2012. № 3. Т. 39. _http://iiecs.ru
  2. NATO 2020: Assured security; dynamic engagement anal­ysis and recommendations of the group of expertson a new strategic conccptfor NATO / NATO Public Diplomacy Divi­sion. Brussels. May, 2010. _www.nato.int
  3. Business Communications Company Research (BCC Re­search) — _http://www.bccresearch.coin
  4. National Nanotechnology Initiative — _http://www. nano.gov
  5. Наумов А.В. Сравнительный анализ результатов оте­чественных исследований с аналогичными зарубежны­ми разработками в области нанотехнологий // Попу­лярные нанотехнологии. 2010. hltp://popnano.ru
  6. National Science Foundation — _http://www.nsf.gov
  7. Соколов Д.Ю. Патентование изобретений в области высоких и нанотехнологий. М.: РИЦ «Техносфера», 2010.
  8. Hong J.S., Stavis S.M., Lacerda DePaoli S.H. et al. Micro- fluidic Directed Self-Assembly of Liposome—Hydrogcl Hybrid Nanoparticles // Langmuir. 2010. V. 26 (13). P. 11581 — 11588.
  9. Ghosh K., Kanapathipillai M., Korin N. et al. Polymeric Nanomaterials for Islet Targeting and Iinmunotherapcutic Delivery// Nano Lett. 2012. V. 12 (1). P. 203—208.

10. Chen Y., Bose A., Bothun G.D. Controlled Release from Bilayer-Decorated Magnetoliposomes via Electromagnetic Heating//ACS Nano. 2010. V. 4 (6). P. 3215—3221.

11. Barandch F., Nguyen P.-L., Kumar R. et al. Organically Modified Silica Nanoparticles Are Biocompatible and Can Be Targeted to Neurons In Vivo // PLoS ONE.-Jan. 3. 2012. _http://www.plosone.org

12. Tzenga S.Y., Gucrrero-Cazaresb H., Martineza E.E. et al. Non-viral gene delivery nanoparticles based on Poly (P-amino esters) for treatment of glioblastoma // Bioina- terials. V. 32. № 23. P. 5402—5410.

13. Dam D.H., Lee J.П., Sisco P.N. et al. Direct Observation of Nanoparticle—Cancer Cell Nucleus Interactions // ACS Nano. 2012. V. 6 (4). P. 3318—3326.

14. McLaughlin K.J., Strain-Damerell C.M., Xie K. Struc­tural Basis for NADH/NAD"1" Redox Sensing by a Rex Family Repressor // Molecular Cell. Vol. 38. V. 4. P. 563—575.

15. Bjerrkie S. Dartmouth Study Uses the Patient's Tumor to Form Vaccine // Dartmouth-Hitchcock Medical Center.— Nov. 22. 2010. _http://patients.dartmouth-hitchcock.org

16. Kasturi S.P., Skountzou I., Randy A. Programming the magnitude and persistence of antibody responses with in­nate immunity // Journal name: Nature. — 2011. V. 470. P. 543—547.

17. Moon J.J., Sub H., Bershteyn A. et al. Interbilayer- crosslinked multilamellar vesicles as synthetic vaccines for potent humoral and cellular immune responses // Nature Materials. 2011. V. 10 (3). P.243—251.

18. Rosner K., Kasprzak M.F., Horenstein A.C.J, et al. Engineering a waste management enzyme to overcome cancer resistance to apoptosis: adding DNasel to the an- ti-cancer toolbox // Cancer Gene Therapy. 2011. V. 18. P. 346—357.

19. Народицкий B.C. Использование нанотехнологий в со­здании эффективных и безопасных профилактических и терапевтических вакцин // Атлас. 2009. http://edu- cons. net/atlas_last

20. Огнева Е.Ю., Хальфин Р.А., Мадьянова В.В., Таджи­ев И.Я. Оценка доступности и качества медицинской помощи в муниципальных учреждениях здравоохране­ния // Проблемы стандартизации в здравоохранении. 2010. № 1_2. С. 30—39.

Источник: "Проблемы стандартизации в медицине" 2013

назад...