Исследователи разработали наночастицы из кукурузы для доставки лекарств к раковым клеткам

Наночастицы растительного происхождения — перспективная, экономичная и простая в массовом производстве альтернатива синтетическим системам доставки лекарств. Ученые из Токийского университета науки создали биоразлагаемые наночастицы из кукурузы, которые избирательно воздействуют на раковые клетки через иммунный механизм. Метод показал эффективность в лечении лабораторных мышей с опухолями без серьезных побочных эффектов.

Разработка и свойства наночастиц

Исследователи использовали суперсладкую кукурузу для создания однородной смеси с водой. После высокоскоростного центрифугирования и фильтрации через сиринг-фильтр с размером пор 0,45 мкм образцы подвергли ультрацентрифугированию для получения наночастиц (cNPs). Полученные cNPs имели диаметр около 80 нм и небольшой отрицательный заряд (-17 мВ).

Селективное действие на клетки

Эксперименты показали, что cNPs поглощаются различными типами клеток: мышиными раковыми клетками colon26, макрофагоподобными клетками RAW264.7 и нормальными клетками NIH3T3. Ключевой результат: cNPs значимо ингибировали рост только раковых клеток colon26, демонстрируя селективность.

Кроме того, cNPs индуцировали выброс фактора некроза опухоли-α (TNF-α) из клеток RAW264.7. TNF-α — важный цитокин иммунной системы, участвующий в противоопухолевом ответе.

Противоопухолевая эффективность

  • In vitro: Люциферазный репортерный анализ подтвердил, что комбинация cNPs и клеток RAW264.7 значительно подавляет пролиферацию клеток colon26.
  • In vivo: Ежедневные инъекции cNPs в опухоли colon26 у мышей значительно подавили рост опухолей. Серьезных побочных эффектов или потери веса у животных не наблюдалось.

Перспективы

Исследователи видят потенциал в оптимизации свойств наночастиц и их комбинации с противоопухолевыми препаратами для создания безопасных и эффективных лекарств. cNPs из кукурузы демонстрируют отличные противоопухолевые свойства, простоту разработки и экономическую целесообразность.

Исследование опубликовано в журнале Scientific Reports 24 ноября 2021 года.