Наночастицы с разнесённой доставкой двух препаратов уничтожают агрессивные опухоли у мышей
Исследователи MIT разработали новый метод лечения рака, который сначала обезоруживает защитные механизмы опухолевых клеток, а затем наносит им смертельный удар, повреждая ДНК.
В исследованиях на мышах команда показала, что такой двойной удар, основанный на использовании наночастиц, несущих два препарата и высвобождающих их в разное время, значительно уменьшает опухоли лёгких и молочной железы. Результаты описаны в онлайн-выпуске Science Signaling от 8 мая.
"Я думаю, это предвестник того, что наномедицина сможет сделать для нас в будущем", — говорит Пола Хаммонд, член Института интегративных исследований рака Коха при MIT. — "Мы переходим от простейшей модели наночастицы — просто доставки препарата к цели — к "умным" наночастицам, которые доставляют комбинации препаратов именно так, как нужно для атаки на опухоль".
Важность временного интервала
Хотя комбинации химиотерапевтических препаратов — обычная практика, исследование 2012 года из лаборатории Майкла Яффе впервые показало, что время введения препаратов может кардинально влиять на результат.
Было обнаружено, что предварительная обработка клеток эрлотинибом (который отключает один из путей неконтролируемого роста опухоли) делает их гораздо более уязвимыми к последующему воздействию доксорубицина — препарата, повреждающего ДНК. Одновременное введение препаратов было менее эффективным.
"Это похоже на перепрошивку цепи", — говорит Яффе. — "Когда вы даёте первый препарат, соединения "проводов" переключаются так, что второй препарат начинает работать гораздо эффективнее".
Особенно мощным этот метод оказался против трижды негативного рака молочной железы (16% случаев), который более агрессивен и чаще поражает молодых женщин.
Решение для доставки
Чтобы реализовать этот подход, была создана липосомальная наночастица:
- Ядро частицы содержит доксорубицин.
- Внешний липидный слой содержит эрлотиниб.
- Частица покрыта полимером PEG для защиты в организме.
- Снабжена меткой фолата для нацеливания на опухолевые клетки (у них много рецепторов фолата).
После попадания в клетку происходит разнесённое высвобождение:
- Сначала высвобождается эрлотиниб из оболочки.
- Высвобождение доксорубицина из ядра задерживается, что даёт эрлотинибу время (от 4 до 24 часов) ослабить защиту клетки.
Результаты и перспективы
Тестирование на мышах с имплантированными трижды негативными опухолями молочной железы и немелкоклеточным раком лёгкого показало значительное уменьшение опухолей. Частицы оказались эффективнее, чем традиционные формы тех же препаратов, даже при разнесённом по времени введении.
Следующие шаги:
- Тестирование на генетически модифицированных мышах, которые сами развивают опухоли.
- Адаптация платформы для других комбинаций препаратов (например, с цисплатином) для лечения рака простаты, головы и шеи, яичников.
- Разработка более сложных наночастиц для точной настройки загрузки препаратов и времени их высвобождения.
"Имея платформу доставки, которая позволяет контролировать скорость высвобождения и количество препаратов, мы можем комбинировать эти системы умным образом, чтобы добиться максимальной эффективности", — говорит Хаммонд.