Ізраїль розробляє таблетки від COVID і грипу замість вакцини

Уявіть собі світ, де антитіла, гормони, білки, такі як інсулін, і навіть вакцини можна просто проковтнути у вигляді таблетки чи капсули, замість того щоб терпіти болючі уколи. Ця мрія про прогрес стає реальністю завдяки новаторським дослідженням учених Техніон-Ізраїльського технологічного інституту в Хайфі. Команда під керівництвом доцента Асафа Зінгера та докторантки Сі Нафталі-Кірос із факультету хімічної інженерії Вольфсона опублікувала результати своєї роботи в журналі Journal of Controlled Release. Стаття під назвою «Використання потенціалу людського грудного молока для підвищення кишкової проникності наночастинок і макромолекул» відкриває нові горизонти в медицині.

Дослідження зосереджено на розробці ліків для перорального вживання, які зазвичай руйнуються в травній системі. Ідея народилася з унікальними властивостями людського грудного молока — природного джерела харчування для немовлят, яке лише забезпечує живильні речовини, а й сприяє здоров’ю всього життя. Зінгер, якому 40 років, є членом Глобальної молодіжної академії та Королівського хімічного товариства. Він повідомляє, що натхнення прийшло під час його постдокторантури в Х'юстоні, штат Техас, п'ять років тому. Його дружина Ноа рокувала грудьми їхню другу доньку Тамару, коли отримала вакцину від Moderna проти COVID-19. Незабаром у Ноа піднялася температура — побічний ефект щеплення. Дивно, але схожий симптом з'явився і в немовляти, хоча воно не отримувало вакцину. «Це був мій момент „Еврика“! Я запідозрив, що мРНК-вакцина передалася дитині через грудне молоко», — згадує Зінгер.

Ця гіпотеза стала основою для масштабного дослідження, яке фінансується грантом Європейської дослідницької ради. Вчені прагнули створити біоміметичні наночастинки, які назвали «мілксосами» (від англ. milk — молоко). Ці частини імітують структуру грудного молока й можуть доставляти ліки через травну систему в кров, доповнюючи природні бар'єри кишечника. Зінгер сподівається, що через 10−15 років його винахід стане доступним для широкого загалу. «Наскільки нам відомо, ми перші, хто це виявив. Моя мета — провести прикладні дослідження, які дійдуть до клініки. Коли я набираю студентів до лабораторії, питаю, що їх мотивує: Нобелівська премія, багатство чи порятунок життяв. Третя відповідь — обов'язкова», — наголосив він.

Сі Нафталі-Кірос, яка приєдналася до Техніону в 2022 році для докторських студій, має досвід у біотехнологіях, здобутих в Університеті Бен-Гуріона в Негеві та стартапі Ukko. Вона зазначила, що грудне молоко — це унікальна біорідина, яка містить широкий спектр сполук: від антитіл і гормонів до ферментів і жирів. Щоб ці компоненти вплинули на здоров'я немовляти, вони повинні пройти через кишковий бар'єр — захисний шар із епітеліальних клітин і слизу, який відокремлює кишечник від кровотоку. Цей бар'єр пропускає поживні речовини, але блокує шкідливі токсини. Дослідження показало, що грудне молоко має найбільший вплив на проникнення цього бар'єру порівняно з коров'ячим молоком чи дитячою сумішшю.

«Якщо сполуки з грудного молока долають цей бар'єр, зазначте, у ньому є „ключі“, які це ризикують. Ми прагнули з'ясувати, що це за ключі», — пояснила Нафталі-Кірос. Відповідь криється в явищі, яку команда назвала «Короною білків людського грудного молока». Ця «корона» — не пов’язана з пандемією — утворює білкове покриття навколо наночастинок, дозволяючи їм проходити через кишкові шари залежно від їхнього заряду. Вчені підтвердили свої висновки, використовуючи культуру людських кишкових клітин і зразки свинячого кишечника.

Грудне молоко є не лише основним джерелом харчування для новонароджених, а й стабільною динамічною рідиною, яка адаптується до потреби немовляти. Воно містить ферменти, фактори росту, антитіла, нуклеїнові кислоти, вуглеводи, ліпіди, вітаміни та клітини, необхідні для розвитку мозку, імунітету та мікробіону кишечника. На основі сумішей, його склад варіюється залежно від дієти матері, її вік, стан здоров'я та стадії лактації. Останніми роками медики все більше визнають його терапевтичні властивості, зокрема для лікування кишкових захворювань.

Дослідження стало можливим завдяки жертвам грудного молока, зібраним у спільноті Техніону. Після трагічних подій 7 жовтня 2023 року більшість донорського молока в Ізраїлі направлялися сиротам, чиї матері загинули через війну та терор. Тому команда запустила локальну ініціативу для забезпечення потреб експериментів. У співпраці з професоркою Ма Давидович-Піньяс із факультетом біотехнології та харчової інженерії, а також чотирма студентами, Зінгер довів, що «мілксосоми» можуть стати революцією в доставці ліків.

Проект підтримали Фонд науки Ізраїлю, Фонд дослідження раку Ізраїлю, Нанотехнологічний інститут Рассела Беррі Техніону, стипендія Алона та грант Європейської дослідницької ради. Один із співавторів, студент Топаз Пері, долучився до роботи ще на бакалаврському рівні, що працює про залучення молодих талантів до передових досліджень. Учені переконані: якщо їхня технологія стане масовою, мільйони людей збудуться страху перед голками, а хворі на діабет чи ті, хто потребує регулярних комфортних щеплень, отримають альтернативу.

Ця розробка може змінити підхід до профілактики й лікування таких хвороб, як COVID-19 і грип, зробити медицину доступнішою та менш травматичною. Техніон укотре підтверджує свій статус лідера в прикладних науках, наближаючи людство до майбутнього, де уколи залишитися в минулому.