Доставить лекарства в опухолевые клетки поможет уровень pH

Российские ученые обнаружили, что эффективность проникновения магнитных наночастиц с лекарством в опухоль зависит от уровня pH ее микроокружения. Результаты исследования помогут создать онкотерапевтическое средство «точного попадания». Статья опубликована в журнале Nanomedicine.

Коллектив ученых из СибГМУ, ИОС УрО РАН, НИТУ «МИСиС», РНИМУ им. Н.И. Пирогова провел всестороннее исследование pH-управляемой доставки магнитных наночастиц,модифицированных молекулами короткого пептида pHLIP, который обеспечивал повышенный захват данных наноматериалов клетками только при пониженных значениях рН.. Наилучшая эффективность поглощения достигалась при слабокислом pH, который характерен для опухолевого микроокружения.

«Наш эксперимент in vivo показал, что магнитные наночастицы, соединенные с pHLIP, удерживаются примерно в 3 раза лучше в опухолевой ткани в сравнении с обычными наночастицами. Таким образом, мы можем сделать вывод, что препарат способен выделяться из кровеносного сосуда, достигать зоны опухоли с кислым внеклеточным pH и связываться со злокачественными клетками, что подтверждается гистологическим анализом. Примечательно, что, хотя такой нанопрепарат попадает внутрь опухоли, неоднородность уровня pH в опухоли влияет на доставку, а именно на удерживание и накопление в ткани опухоли», — рассказал соавтор исследования, заведующий лабораторией «Биомедицинские наноматериалы» НИТУ «МИСиС» Максим Абакумов.

Магнитные наночастицы оксида железа представляют перспективную платформу для адресной доставки лекарств благодаря большой площади поверхности и диапазону наноразмеров. Их можно визуализировать внутри живого организма с помощью магнитно-резонансной томографии (МРТ), а кроме того, обеспечивать контролируемое высвобождение лекарства в нужном месте за счет переменного магнитного поля. Однако сложно осуществить выборочное накопление наночастиц в опухоли после их введения. Чтобы управлять потоком, ученые обычно покрывают частицы биополимерами и соединяют с молекулами, которые могут вызывать ответ тканей или клеток организма только в условиях, специфичных для опухоли. Таким образом, работа лекарства точно локализуется именно в опухоли.

Авторы статьи проводили эксперименты на клеточных культурах и мышах с раком груди. Для контроля pH в опухолях животных ученые использовали оригинальный метод измерения с помощью нанозонда. Он применялся для оценки влияния степени кислотности опухоли на накопление магнитных наночастиц в опухоли. В настоящее время коллектив продолжает доклинические исследования полученной системы доставки лекарств.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Пресс-релизы о научных исследованиях, информацию о последних вышедших научных статьях и анонсы конференций, а также данные о выигранных грантах и премиях присылайте на адрес science@indicator.ru.