Разработаны наночастицы, избирательно уничтожающие раковые клетки

Химиотерапевтические препараты часто токсичны и для здоровых клеток, что вызывает серьезные побочные эффекты. Это стимулирует поиск альтернатив. В качестве перспективных агентов рассматриваются фосфат кальция и цитрат, которые вызывают гибель клеток при прямом попадании в цитоплазму, но малотоксичны в кровотоке. Основная проблема — преодолеть клеточные механизмы, строго контролирующие поступление этих веществ.

Исследователи из LMU под руководством докторов Константина фон Ширндинга, Ханны Энгельке и профессора Томаса Бейна создали новый класс аморфных наночастиц из кальция и цитрата, способных преодолеть эти барьеры и селективно воздействовать на опухолевые клетки.

Механизм действия наночастиц

Частицы состоят из пористого аморфного ядра (фосфат кальция и цитрат), инкапсулированного в липидный слой. Эта оболочка обеспечивает эффективный захват частиц клетками без запуска защитных механизмов. Внутри клетки липидный слой разрушается, и в цитоплазму высвобождаются большие количества кальция и цитрата, нарушающие регуляцию клеточных сигнальных путей.

Селективная токсичность

Эксперименты на культурах клеток показали, что частицы избирательно убивают раковые клетки, оставляя здоровые практически невредимыми. «Чем агрессивнее опухоль, тем сильнее убивающий эффект», — отмечает Ханна Энгельке.

Авторы предполагают, что после поглощения частицы приобретают вторую мембранную оболочку. В раковых клетках неизвестный специфический механизм вызывает разрыв этой внешней мембраны, что приводит к выбросу содержимого везикул в цитоплазму. В здоровых клетках внешний слой остается целым, и везикулы выводятся наружу в неизменном виде.

Эффективность in vivo

Высокая селективность позволила успешно лечить у мышей два типа агрессивных плевральных опухолей. «Всего две локальные дозы уменьшили размер опухолей на 40% и 70% соответственно», — сообщает Энгельке. Плевральная полость плохо снабжается кровью, что делает её недоступной для обычной химиотерапии, но наночастицы можно вводить в неё напрямую. За двухмесячный курс лечения серьезных побочных эффектов выявлено не было.

Результаты указывают на большой потенциал новых наночастиц для разработки методов лечения и других типов рака.