Ученые разработали новый подход для улучшения доставки лекарств при лечении опухолей мозга у детей

Исследователи из Mount Sinai Health System и Memorial Sloan Kettering Cancer Center создали новый подход к доставке лекарств, использующий наночастицы для более эффективной и целенаправленной доставки противораковых препаратов при лечении опухолей мозга у детей.

Технология позволяет усилить доставку препаратов к конкретным местам расположения опухолей мозга, не затрагивая здоровые области. Результатом является повышение эффективности и снижение токсичности противораковых лекарств, согласно исследованию, опубликованному 2 марта 2023 года в Nature Materials.

Новый механизм доставки

Медуллобластома — наиболее распространенная злокачественная опухоль мозга у детей, составляющая около 20% всех опухолей мозга в педиатрии. Она высокоагрессивна и трудно поддается лечению, считается неизлечимой почти у 30% пациентов. Даже у "излеченных" детей наблюдаются тяжелые долгосрочные нарушения здоровья, в основном из-за побочных эффектов лучевой и химиотерапии. Целенаправленная доставка лекарств к пораженной ткани мозга затруднена из-за гематоэнцефалического барьера.

В этом исследовании ученые использовали естественный механизм иммунной системы, который направляет лейкоциты к местам инфекции, воспаления или повреждения тканей. Вместо случайного распределения иммунных клеток по организму существует механизм "наведения" на активированных кровеносных сосудах, который клетки используют, чтобы попасть туда, где они нужны. Исследователи применили эту уникальную особенность, которая также присутствует в сосудах опухолей мозга, чтобы направить нагруженные лекарством наночастицы к месту заболевания, а не к здоровым участкам мозга.

Результаты и потенциал

Используя новую платформу доставки на генетически релевантной мышиной модели медуллобластомы, команда смогла повысить эффективность противоракового препарата, потенциально полезного для части пациентов, но применение которого в настоящее время ограничено вызываемой у детей костной токсичностью.

"Мы показываем, что можем более успешно доставлять меньшие дозы препарата более эффективным способом к конкретным участкам опухоли в мозге, избегая при этом костной токсичности, наблюдаемой у молодых пациентов", — говорит Правин Раджу, доктор медицины и философии, со-директор Детского центра опухолей мозга и позвоночника в Mount Sinai Kravis Children's Hospital, старший автор исследования.

Кроме того, было показано, что этот целевой подход к доставке усиливается при использовании очень низких доз радиации — стандартной терапии для большинства детей и взрослых с первичными и метастатическими опухолями мозга.

"Определенные белки появляются на кровеносных сосудах в местах воспаления, помогая лейкоцитам выходить из кровотока. Они работают как полицейские на месте аварии, которые пропускают экстренные службы для оказания помощи", — объясняет Дэниел Хеллер, доктор философии, руководитель лаборатории наномедицины рака в Memorial Sloan Kettering Cancer Center. — "Мы отправили наших собственных спасателей в виде наночастиц с лекарством, состоящих из определенных молекул сахара, которые могут нацеливаться на эти же белки".

Исследователи полагают, что дальнейшая разработка этого метода для преодоления гематоэнцефалического барьера будет иметь ключевое значение для повышения эффективности нескольких классов одобренных и экспериментальных терапевтических средств. Эта платформа может использоваться для лечения рака мозга и других локализаций, а также других заболеваний, связанных с воспалением в центральной нервной системе и других органах.