Несмотря на использование наночастиц для терапии рака в клинике эффективность доставки лекарств сильно ограничена из-за активного выведения наночастиц клетками системы мононуклеарных фагоцитов (СМФ). Блокада СМФ является терапевтической стратегией временного снижения эндоцитоза макрофагов после насыщения специфических механизмов захвата. Командой проекта ранее велась разработка методов блокады СМФ для продления времени циркуляции в крови, повышения пассивного накопления частиц в опухоли и усиления их противоопухолевой эффективности (Nikitin et al, Nature Biomedical Engineering, 2020; Li et al, Nature Communications, 2023; Zelepukin et al, Nature Communications, 2024). Тем не менее, метод блокады СМФ требует тщательной оценки соотношения риска и пользы для введения в клиническую практику. Для этого в данном проекте будут изучены фундаментальные механизмы взаимодействия между клетками Купфера и наночастицами. Биораспределение наночастиц в печени от времени будет изучено на клеточном уровне, и будет определена зависимость изменения биораспределения от физико-химических свойств наночастиц. Будет также выяснено влияние фенотипа клеток Купфера на эффективность и длительность блокады СМФ. Отдельным аспектом работы будет изучение влияния белка Piezo1 на способность макрофагов печени к захвату наночастиц. Определив молекулярные механизмы взаимодействия наночастиц с клетками СМФ, будут разработаны безопасные методы блокады СМФ. Затем будут продемонстрированы различные биомедицинские применения блокады СМФ в терапии рака и лечении воспалительных заболеваний. Например, командой проекта будет разработан спектр наноматериалов, обладающих высокой специфичностью взаимодействия с клинически значимым онкомаркером HER2. Оптимизированная блокада СМФ впервые будет применена для улучшения визуализации и таргетной терапии на модели человеческой опухоли с гиперэкспрессией HER2 рецептора у иммунодефицитных мышей. В этом проекте взаимодействия наночастиц с печенью и влияние этого на поглощение наночастиц клетками печени изучается на комплексном уровне, чтобы выяснить механизм блокады СМФ. Это имеет важное фундаментальное значение для оптимизации дизайна терапевтических наночастиц и улучшения их клинической трансляции.