Ежегодно в отходы отправляется 2,5 млн т пластиковых бутылок на основе полиэтилентерефталата (ПЭТ). Накал страстей вокруг этого таков, что в нескольких странах эти изделия попросту запрещены; все прочие вкушают прелести нарастающих эверестов предельно неторопливо деградирующего мусора...
...Между тем ПЭТ может послужить исходным материалом для создания инновационных лекарств!
Исследователи из IBM и Института биоинжиниринга и технологий (Сингапур) во главе с И Янь Яном (Yi Yan Yang) работают над способом ликвидации ПЭТ-отходов, который не только не загрязнял бы окружающую среду, но и давал бы на выходе ценный продукт.
В поисках подобного решения учёные создали особый тип самособирающегося нановолокна на основе полиэтилентерефталата. Конечный полимер в таких волокнах имеет значительный положительный заряд. Зачем это надо?
Дело в том, что грибковые заболевания, они же микозы, каждый год терзающие миллиард человек по всей планете, сложно победить не в последнею очередь потому, что лекарство, с одной стороны, должно проникнуть через клеточную стенку грибков, а с другой — быть весьма избирательным и отличать клетку грибка от человеческой. И если препарат удовлетворяет одному требованию, то обычно имеет проблемы с другим, тем более что метаболизмы клетки млекопитающих и грибов не так уж сильно различаются.
Ну а новое нановолокно относительно легко прицельно действует на грибок. Поверхность клеток нановолокна имеет отрицательный заряд, отличающийся от обычных клеток человека, и нановолокно притягивается к ним, создавая рядом с очагом микоза повышенную концентрацию положительных ионов. Со временем последние проникают за клеточную стенку и разрушают клетку-цель, гарантировано исключая возникновение адаптации к такому методу борьбы.
«Способность таких молекул к самосборке в нановолокна очень важна, поскольку, в отличие от обычных молекул, эти структуры создают среду с высоким содержанием положительных ионов... Это радикально облегчает выбор цели и последующее уничтожение её посредством разрушения клеточных стенок, — подчёркивает И Янь Ян. — И это означает, что клетки грибков могут быть уничтожены даже при малой концентрации таких нановолокон».
Хотя Candida albicans есть почти у всех взрослых, в ослабленном организме (зачастую уже серьёзно больном) она может стать настоящим бичом. И борьба с этим и другими грибками традиционными средствами бывает затяжной и не очень эффективной.
И действительно, в опытах новое средство уничтожало 99,9% клеток Candida albicans, известной вам как возбудитель молочницы, которая в тех же США является третьим по частоте видом инфекций кровотока. Кстати, время воздействия равно всего часу, и даже после выращивания единичных выживших клеток и их повторной обработки (всего 11 циклов) они не показали ни малейших следов выработки устойчивости. Напротив, обычные противогрибковые препараты смогли лишь подавить дальнейшее размножение грибка, и уже после шести циклов отбора выживших клеток среди них стала появляться устойчивость, что чревато быстрым возникновением полностью невосприимчивых к таким лекарствам линий.
Дальнейшие испытания, имевшие дело с другими видами микозов, показали универсальность механизма уничтожения их клеток нановолокнами, и это свидетельство создания нового противогрибкового препарата широкого спектра действия и безопасного для человеческого организма. Последнее особенно важно, потому что микозы сильнее всего поражают людей с иммунодефицитом, больных ВИЧ, пациентов после химиотерапия или пересадки органов, когда ослабленный иммунитет и организм чувствительны даже к небольшим побочным эффектам.
Более того, новым нановолокном легко уничтожаются даже биоплёнки грибкового происхождения, причём после одной обработки, в то время как обычные противогрибковые лекарства в принципе неэффективны против биоплёнок, где клетки-цели защищены дополнительными слоями.
Для проверки возможностей нового средства на реальном заболевании той же C. albicans инфицировали глаз мыши. После применения целительного нановолокна рост грибковых структур в роговице прекратился, а воспаление резко спало. Последующий анализ клеток животного показал, что никакой угрозы для них новое лекарственное средство не представляет, ибо на поверхности глаза не осталось даже следов эрозии, вызванных нанесением нановолокна.