Исследование выявило перспективное направление в противораковых нанотехнологиях

Новое исследование лаборатории Вильгельма в Университете Оклахомы, опубликованное в Advanced Materials, изучает транспортировку нанопрепаратов в солидные (твердые) опухоли.

Распространенное заблуждение о злокачественных солидных опухолях — что они состоят только из раковых клеток. На самом деле, они также включают здоровые клетки, такие как иммунные клетки и кровеносные сосуды. Эти сосуды — пути доставки питательных веществ для роста опухоли, но они же могут быть путем для доставки лекарств, включая нанопрепараты.

Исследование под руководством Линь Вана, Ph.D., сосредоточено на эндотелиальных клетках, выстилающих кровеносные сосуды и управляющих обменом между кровотоком и тканями. Эти клетки — первый барьер, с которым сталкиваются наночастицы при транспортировке в опухоль.

Ключевое открытие: эндотелиальные клетки в опухолях рака молочной железы в два раза чаще взаимодействуют с лекарственными наночастицами, чем аналогичные клетки в здоровой ткани молочной железы. Опухолевые эндотелиальные клетки обладают большим количеством транспортных функций, что делает их идеальными проводниками.

"Если вы знаете, что тот же тип клеток в опухолевой ткани в два раза чаще взаимодействует с вашими носителями лекарств, чем в здоровой ткани, то теоретически вы можете нацелиться на эти клетки, чтобы доставить в опухоль еще больше наночастиц", — говорит Стефан Вильгельм, Ph.D., автор-корреспондент исследования.

Исследование проводилось на эндотелиальных клетках, выделенных из тканей рака молочной железы и здоровых тканей. Следующие шаги — изучение поведения наночастиц в контексте всей архитектуры ткани, а не только изолированных клеток.

Проблемы и контекст:

• Наночастицы для доставки лекарств — гибкие и маленькие сферы, которые вводятся внутривенно.
• Основная проблема: наночастицы накапливаются в "нецелевых" органах (печень, селезенка, почки), которые фильтруют их из крови как чужеродные объекты.
• Несмотря на десятки тысяч доклинических публикаций о наночастицах для лечения рака, число одобренных FDA препаратов для клинического использования невелико.
• Большинство одобренных нанопрепаратов лечат жидкие опухоли (лейкемии), а не солидные. Это частично связано с недостаточным пониманием механизмов доставки.

Будущее:

Исследователи стремятся вернуться к фундаментальным основам наномедицины, чтобы понять разрыв между доклиническими и клиническими результатами. Главный следующий вопрос: как, зная о повышенной активности эндотелиальных клеток, сделать транспортировку нанопрепаратов более эффективной и специфичной для улучшения лечения рака.

"Мы только начинаем изучать эту тему на модели рака молочной железы, но наши выводы могут быть актуальны и для других типов солидных опухолей", — отмечает Вильгельм.