Нанотехнологии улучшают диагностику и терапию рака мозга
Рак мозга — одно из самых агрессивных и смертоносных злокачественных заболеваний, лечение которого осложняется трудностью доставки большинства противоопухолевых препаратов к опухолям. Три независимые группы исследователей продемонстрировали, что целевые наночастицы могут решить эту проблему доставки.
Наночастицы оксида железа с хлоротоксином для МРТ
В журнале Small опубликована работа группы под руководством Мицина Чжана (Университет Вашингтона) и Джима Олсона (Исследовательский центр рака Фреда Хатчинсона). Они создали наночастицы оксида железа, нацеленные на клетки глиобластомы.
Конструкция наночастиц:
- Основа — наночастицы оксида железа.
- Покрытие — полиэтиленгликоль (PEG).
- Таргетинг — пептид хлоротоксин, выделенный из скорпиона, который селективно и прочно связывается с глиомами.
Результаты:
- In vitro: наночастицы с хлоротоксином быстро интернализировались клетками глиомы, попадая в цитоплазму, а не оставаясь в эндосомах. Частицы без хлоротоксина почти не поглощались.
- In vivo (мыши с имплантированными глиомами): через 3 часа после инъекции опухоли стали чётко видны на МРТ. Максимальное усиление сигнала наблюдалось примерно через 12 часов. Признаков острой токсичности для почек, печени и селезёнки не выявлено.
Магнитное нацеливание наночастиц оксида железа
В журнале Biomaterials Виктор Янг (Мичиганский университет) с коллегами использовали магнитное поле для доставки коммерческих наночастиц оксида железа (со starch-покрытием) к глиомам в мозге мышей.
Метод: Голова животного помещалась между полюсами электромагнита, после чего наночастицы вводились в хвостовую вену.
Результат: МРТ-сканирование через 1 и 3 часа после инъекции показало значительное накопление наночастиц внутри опухолей.
Липосомы с трансферрином для бор-нейтронозахватной терапии
Группа Шин-Ичи Миятаке (Медицинский колледж Осаки) разработала опухолеспецифичные липосомы для доставки бора с целью бор-нейтронозахватной терапии.
Конструкция липосом:
- PEG-липосомы, загруженные боракаптатом натрия.
- К PEG-покрытию присоединён трансферрин (известный агент для таргетинга опухолей).
Результаты:
- In vitro: липосомы интернализировались клетками глиомы в течение 12 часов, концентрируясь в ядре. Нейтронное облучение было летальным для клеток.
- In vivo (мыши с опухолями мозга): бор накапливался в опухолях в течение 6 часов и оставался там как минимум 72 часа после введения, почти не накапливаясь в противоположном полушарии. Нейтронное облучение значительно увеличило время выживания животных.
Финансирование и участники
- Исследование Чжана и Олсона финансировалось Альянсом по нанотехнологиям в онкологии NCI.
- Исследование Янга финансировалось NCI.
- Во всех работах участвовали международные коллективы исследователей из США, Японии, Германии и Китая.
Источник: Национальный институт рака (National Cancer Institute).