Ингаляционная терапия использует наночастицы, вдохновленные мидиями, для таргетинга клеток рака легких

Исследователи из POSTECH и Университета Кёнбук разработали новую ингаляционную систему доставки терапевтических средств для лечения рака легких, используя мукоадгезивные белковые наночастицы, вдохновленные адгезивными свойствами морских мидий.

Рак легких остается одним из самых смертоносных видов рака в мире. Немелкоклеточный рак легкого (НМРЛ), на который приходится 85% всех случаев, особенно сложно лечить из-за трудностей раннего обнаружения. Современные противораковые препараты преимущественно вводятся внутривенно, воздействуя как на злокачественные, так и на здоровые ткани, что часто приводит к серьезным побочным эффектам.

Ингаляционные терапевтические средства стали перспективной альтернативой, позволяя осуществлять локальную доставку лекарств непосредственно в легкие. Однако эффективность этого подхода значительно ограничивалась мукозными барьерами легких и иммунными клетками. На основе этого контекста совместные исследования привели к разработке мукоадгезивной белковой наночастицы для лечения рака легких.

Исследование опубликовано в журнале Biomaterials.

Подход использует выдающиеся адгезивные свойства белков морских мидий, известных своей способностью к адгезии под водой. Вдохновившись окислительно-восстановительными механизмами белка ноги типа 6 (fp-6), исследователи сконструировали белок ноги типа 1 (fp-1), интегрировав в него цистеин. Это создало биоматериал с повышенной адгезивной силой и точными возможностями доставки лекарств в микроокружении опухоли легкого.

Эти наночастицы демонстрируют исключительную терапевтическую эффективность, обеспечивая селективное высвобождение полезной нагрузки и эффективно ингибируя высвобождение в здоровых тканях для минимизации побочных эффектов.

Кроме того, присущая белкам мидий биосовместимость, биодеградируемость и иммунокомпатибельность обеспечивают превосходную биологическую безопасность и существенно продлевают удержание противораковых препаратов, тем самым усиливая их терапевтическое воздействие.

В животных моделях рака легких наночастицы, разработанные исследовательской группой и содержащие противораковые препараты, показали эффективность в ингибировании метастазирования и инвазии раковых клеток после доставки в легкие через небулайзер и длительной адгезии к слизистой оболочке.

Это достижение обладает потенциалом для улучшения доступа пациентов к лечению рака легких, поскольку упрощенное ингаляционное введение лекарств может осуществляться самостоятельно в домашних условиях. Более того, этот подход может значительно улучшить качество жизни пациентов, сократив необходимость посещения больниц.

Профессор Хён Джун Ча заявил: "Результаты нашего исследования обладают потенциалом существенно повысить как точность, так и эффективность лечения рака легких, одновременно значительно улучшив качество жизни пациентов".

Работа была выполнена под руководством профессора Ча (факультет химической инженерии и Высшая школа конвергентных наук и технологий со специализацией в медицинских науках) и доктора Йонсу Чжон (факультет химической инженерии) в POSTECH, в сотрудничестве с профессором Юн Ки Джо (факультет конвергентных наук и технологий в биомедицине, Передовой институт науки и технологий) из Университета Кёнбук.