Новое исследование ставит под сомнение классическую теорию доставки наночастиц в опухоли
Исследователи из Университета Торонто предложили новую теорию, объясняющую, как наночастицы попадают в опухоли и покидают их. Это может переписать понимание наномедицины в онкологии, которое направляло исследования почти 40 лет.
Пересмотр теории EPR
Долгое время в этой области доминировала теория усиленной проницаемости и удержания (EPR), предложенная в середине 1980-х. Согласно ей, наночастицы попадают в опухоль из кровотока через щели между эндотелиальными клетками сосудов, а затем задерживаются там из-за дисфункции лимфатических сосудов.
Однако новое исследование лаборатории профессора Уоррена Чена, опубликованное в Nature Materials, показывает, что это не так. Около 45% наночастиц, накопившихся в опухоли, в итоге покидают её.
Как наночастицы покидают опухоль?
Ключевое открытие: наночастицы могут выходить из опухоли через её лимфатические сосуды, что противоречит теории EPR. Способ выхода зависит от размера частиц:
- Крупные (50–100 нм) чаще покидают опухоль через лимфатические сосуды внутри неё.
- Мелкие (до 15 нм) чаще выходят через лимфатические сосуды, окружающие опухоль.
- В редких случаях выход происходит через кровеносные сосуды.
Наночастицы покидают опухоль через пространства в стенках лимфатических сосудов или с помощью транспортных везикул. Попав в лимфатическую систему, они вновь поступают в кровоток. Исследователи предполагают, что эти частицы могут вернуться в опухоль, получив ещё один шанс для терапевтического воздействия.
Значение для наномедицины
Это открытие помогает объяснить, почему методы лечения, основанные на теории EPR, часто терпят неудачу в клинических испытаниях. Ранее лаборатория Чена уже показала, что менее 1% введённых наночастиц фактически достигают опухоли.
В противовес EPR лаборатория разрабатывает принцип активного транспорта и удержания (ATR). Понимание механизмов выхода открывает путь для новых стратегий, например, создания наночастиц, которые будут блокировать лимфатический дренаж опухоли.
«Попытки перенести достижения наномедицины в клинику похожи на работу с чёрным ящиком — одни препараты работают, другие нет, и сложно понять почему. Работа Чена проливает свет на эти процессы», — отмечает Ганг Чжэн, профессор медицинской биофизики.
Исследование открывает новое направление для улучшения понимания и повышения эффективности наночастиц в лечении рака.