Примерно 90% детей с вирусом иммунодефицита человека (ВИЧ) проживают южнее Сахары в Африке, где доступ к антиретровирусной терапии ограничен. По данным ВОЗ всего 23% из них получили в прошлом году антиретровирусные лекарства.
Но даже когда дети могут получить доступ к препарату, они могут не реагировать на него. Харт говорит, что ритонавир - один из наиболее распространённых антиретровирусных препаратов для профилактики и лечения ВИЧ и СПИДа - способен привести к ряду побочных эффектов. К их числу относятся рвота, диарея, боли в животе и слабость.
Харт говорит, что затруднение вызывает доставка препарата младенцам. «Жидкая композиция используется для лечения детей в течение первого месяца возраста, она содержит 43% этанола и имеет ужасный вкус, который был описан как горький металлический, лекарственный, вяжущий, кислый и вызывающий жжение».
Кроме того, препарат тяжело впитывается. «Ритонавир обладает высокой гидрофобностью и слобо растворим в воде, это ведёт к низкой скорости растворения в желудочно-кишечной жидкости и, следовательно, недостаточной биодоступности».
Таким образом, Харт и другие медики поставили задачу открыть более эффективный способ доставки этого препарата детям, повысив растворимость в кишечнике.
В своём исследовании учёные рассмотрели группу белков под названием казеин, которые можно найти в коровьем молоке. Белки казеина производят мицеллы казеина - дающие молоку белый цвет частицы. Мицеллы казеина поставляют кальций и аминокислоты в молоке от матери к потомству. Это позволило задать вопрос: могут ли они доставлять и молекулы ритонавира?
«Я работаю с мицеллами казеина коров в течение нескольких лет, и мы исследовали структуру и функциональность этих белков», говорит Харт. «Мы нашли, что эти мицеллы способны нести молекулы, которые мало растворимы в воде, обладают низким молекулярным весом и являются очень гидрофобными - такие как ритонавир».
Более того, учёные обнаружили, что они могут изменить мицеллы казеина, повысив их связывающие свойства, то есть они могли привязывать молекулы ритонавира более эффективно. Это было осуществлено путём гомогенизации коровьего молока под давлением 400-500 МПа. Для сравнения, молоко, обычно гомогенизируют при давлении 10-15 МПа.
«В результате этого усиливается связывание молекул, и содержащее ритонавир сухое молоко можно использовать в качестве детского питания, обеспечивая транспортную систему для лекарственного препарата, плохо растворимого в воде».
Исследователи говорят, что они в настоящее время тестируют этот подход на поросятах, образцы крови берутся у них для оценки эффективности каждые 3 часа. «Есть надежда (хотя пока нет данных), что ритонавир будет надёжно доставляться по месту назначения белком молока. Если это сработает, мы будем близки к созданию метода доставки, который может быть использован с гидрофобными лекарственными средствами».