Учёные разработали способ лечения туберкулёза, который может заменить ежедневный приём таблеток

Учёные из Медицинской школы имени Джейкобса (Jacobs School of Medicine) и Школы биомедицинских наук при Университете Баффало (Biomedical Sciences at the University at Buffalo) представили новый способ лечения туберкулёза (ТБ). Они разработали ингаляционный препарат, который доставляет антибиотик рифампин прямо в лёгкие, что может улучшить эффективность лечения и снизить побочные эффекты. Результаты исследования опубликованы в журнале Antimicrobial Agents and Chemotherapy.

При пероральном приёме рифампицин сильно активирует печёночные ферменты, что снижает эффективность других антибиотиков, таких как азитромицин и кларитромицин. Ингаляционный подход позволяет доставлять лекарство непосредственно в лёгкие, повышая концентрацию там, где это необходимо, и снижая уровень препарата в крови.

Исследование

Для исследования специалисты разработали наночастицы β-CP, которые инкапсулируют рифампин (помещают молекулы лекарства внутрь защитной оболочки). Эти частицы состоят из биоразлагаемого полимера (PLGA), который полностью распадается в организме после высвобождения препарата. Слой хитозана (природный, биосовместимый и нетоксичный полимер) повышает стабильность наночастиц, а внешнее покрытие из 1,3-β-глюкана (природный сложный углевод) способствует распознаванию и поглощению наночастиц альвеолярными макрофагами — клетками иммунной системы, в которых локализуется инфекция ТБ.

Препарат вводили мышам с помощью орофарингеальной аспирации*. Исследование проводилось на двух группах животных:

• Здоровые мыши — для изучения фармакокинетики, безопасности и оценки распределения препарата в тканях лёгких;
• Мыши, инфицированные низкой дозой Mycobacterium tuberculosis — для оценки терапевтической эффективности препарата в условиях туберкулёзного процесса.

Каждую группу разделили на три подгруппы в зависимости от концентрации наночастиц β-CP:

• 5% — для оценки распределения препарата в лёгких и первичного ответа иммунной системы;
• 10% — для изучения баланса между эффективностью доставки и терапевтическим действием лекарства;
• 20% — для достижения максимальной концентрации рифампицина в лёгочной ткани».

Мышей с инфекцией дополнительно разделили по типу модели заболевания. В одной модели лечение проводили 4 недели, в другой — 8 недель. Во всех случаях препарат вводили 1 раз в неделю.

Сначала исследователи оценили, как препарат распределяется в лёгких и влияет ли он на иммунную систему. Результаты показали, что при использовании наночастиц с 20% содержанием β-CP концентрация рифампицина в лёгких была значительно выше, чем при применении 5% β-CP. Это означает, что более высокая доля наночастиц обеспечивала лучшую доставку лекарства непосредственно в очаг инфекции. При пероральном приёме рифампицина препарат в лёгких практически не обнаруживался.  Анализ клеток лёгких не выявил серьёзных нарушений иммунной функции.

После оценки безопасности и распределения препарата учёные проверили его эффективность при туберкулёзной инфекции. Еженедельное введение 5%, 10% и 20% β-CP приводило к снижению количества бактерий в лёгких в 0,5–1,11 log₁₀, что сопоставимо с результатами при ежедневном приёме рифампицина внутрь. При этом эффективность росла с увеличением доли наночастиц: 5% β-CP давали меньшее снижение, 20% — наибольшее.

Комментарии

По словам исследователей, этот метод обеспечивает стабильное действие рифампицина и эффективность лечения, сопоставимую с ежедневным приёмом, без токсичности для лёгких и без системного воздействия на иммунитет. Такой подход открывает возможности для более безопасного и эффективного применения рифампицина при различных инфекциях дыхательных путей, включая ТБ.

Ранее опубликованное исследование показало, что высокая доза рифампицина не увеличивает выживаемость при туберкулёзном менингите. Учёные выяснили, что повышение дозы рифампицина не только не снижает смертность, но и усиливает воспалительные процессы у пациентов.

* метод введения вещества в дыхательные пути через ротоглотку.