Медицина

Разработан новый способ доставлять лекарства к раковым клеткам

Nanobot Medical Animation Studio/Twitter

Российские ученые совместно с американскими коллегами разработали новую стратегию адресной доставки соединений для терапии и диагностики рака. Им удалось не только повысить эффективность диагностики, но и снизить необходимое количество действующих веществ в тысячу раз, сохраняя тот же терапевтический эффект. Этого удалось добиться за счет использования сразу двух препаратов, бьющих в одну цель. Исследование опубликовано в журнале ACS Nano.

«Обеспечивая эффективную доставку терапевтических агентов в область опухоли, технология двойного нацеливания на одну мишень — белок на поверхности раковых клеток — позволяет значительно снизить эффективную концентрацию лекарства для достижения того же эффекта. Ожидается, что такое снижение дозы сведет к минимуму побочные эффекты, которые могут быть очень серьезными при применении неспецифических химиотерапевтических препаратов, ограничивающих выбор последующих планов лечения. С другой стороны, использование наших разработок для адресной доставки приводит к низкому иммунному ответу организма, что позволит в случае необходимости повторить курс терапии. Кроме того, эта технология предлагает путь для высокоэффективного лечения в течение очень короткого периода времени, что важно для предотвращения метастазов в быстро развивающихся новообразованиях», — рассказала первый автор статьи и руководитель проекта по грантам РНФ Виктория Шипунова, старший научный сотрудник Лаборатории молекулярной иммунологии Института биоорганической химии имени М. М. Шемякина и Ю. А. Овчинникова РАН.

По оценкам Минздрава, в России около 3,7 миллиона онкобольных. Онкологические заболевания требуют диагностики и медицинского вмешательства на самых ранних стадиях развития. Особенно это критично в случае развития агрессивных метастазирующих опухолей. Для борьбы с ними обычно применяют химиотерапевтические препараты, которые нацелены не только на опухоль. Они приводят к разным серьезным побочным эффектам. Врачи для борьбы с токсичностью и для повышения эффективности лечения часто комбинируют терапевтические методы, например сочетают химиотерапию, лучевую терапию, клеточную терапию и иммунотерапию. Но это не единственный вариант. Повысить эффективность лечения можно также с помощью различных наночастиц. Они являются идеальной платформой для доставки терапевтических соединений непосредственно к опухолевым клеткам. Для этого поверхность наночастиц покрывают распознающими молекулами, которые указывают им правильное направление и минимизируют побочные эффекты для организма.

«Мы разработали стратегию синергичной комбинированной адресной иммуно- / химиотерапии: мы нацеливаем препараты на разные участки одного рецептора — онкомаркера HER2 на поверхности клеток. HER2 — клинически значимый онкомаркер, повышенное количество которого на поверхности клеток часто ассоциировано с устойчивостью к химиотерапии, высоким метастазированием и плохим прогнозом», — отметила Шипунова.

Ученые нацелили на опухоль сразу два компонента. Первым из них стали наночастицы полилактида-ко-гликолида. Это сополимер молочной и гликолевой кислот, которые есть в человеческом организме. Их «заправили» химиопрепаратом доксорубицином, полипептидом аффибоди, который распознает HER2 на поверхности раковых клеток, и красителем, который помог увидеть происходящее в организме после введение препарата. Вторым компонентом стал фрагмент токсина из синегнойной палочки. Он был связан с полипептидом дарпин9.29, который узнает HER2. Однако он ориентирован на другой участок и не конкурирует за место связывания с аффибоди. Оба используемых полипептида относятся к скаффолдовым полипептидам. Они редко вызывают нежелательный иммунный ответ, хорошо растворимы и стабильны, а также относительно легки и дешевы в производстве.

«Использование двух адресных суперструктур позволило в 1000 раз снизить концентрацию действующих веществ для достижения того же терапевтического эффекта. Более того, комбинация этих препаратов действует синергично, то есть одно вещество значительно усиливает действие другого. Это особенно удивительно и неожиданно, поскольку оба препарата воздействуют всего на один клеточный рецептор. Такая синергия позволила значительно усилить эффективность терапии HER2-позитивных опухолей у животных и полностью предотвратить появление метастазов», — рассказала Шипунова. В эксперименте ученые использовали мышей, у которых было низкое количество защитных клеток (Т-лимфоцитов). Им подсаживали человеческие раковые клетки с онкомаркером HER2, которые приживались и формировали метастазирующую опухоль. Так ученые получили удобную модель для доклинических исследований.

Так как разработанные препараты разные по своему происхождению, то они и выводятся из организма разными путями — через печень или селезенку и через почки. Благодаря этому возможно «перераспределять» общую нагрузку, минимизировав воздействие лекарств на органы, и уменьшать побочные эффекты. «Разработанная стратегия двойного нацеливания, подразумевающая “два агента — один рецептор”, — большой шаг на пути к разработке эффективных методов лечения агрессивных опухолей. Эту стратегию можно распространить на другие комбинированные методы лечения и противоопухолевые мишени», — полагает руководитель исследования академик РАН Сергей Деев.

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.