Опухоли чувствуют смертельное жало нанопчёл

Исследователи из Медицинской школы Вашингтонского университета в Сент-Луисе создали потенциально новый тип противораковой терапии, инкапсулировав мощный пептидный токсин мелиттин в наночастицы. Работа опубликована в Journal of Clinical Investigation.

Принцип работы "нанопчёл"

Мелиттин — токсин пчелиного яда, разрушающий клеточные мембраны. Учёные разработали наночастицы ("нанопчёлы") для доставки мелиттина специфично к раковым клеткам, минуя здоровые. "Нанопчёлы приземляются на поверхность клеток и высвобождают свой груз мелиттина, который быстро сливается с клетками-мишенями", — пояснил руководитель исследования доктор Сэмюэл Уиклайн.

Преимущество механизма действия

Мелиттин представляет особый интерес, так как механизм его уничтожения клеток (проделывание отверстий в мембранах) с меньшей вероятностью вызовет лекарственную устойчивость, характерную для многих стандартных терапий, воздействующих на гены или ДНК.

Результаты экспериментов на мышах

  • При раке молочной железы: после 4-5 инъекций рост опухолей замедлился почти на 25%.
  • При меланоме: размер опухолей уменьшился на 88% по сравнению с нелеченной группой.

Пассивное и активное нацеливание

  1. Пассивное: мелкие наночастицы накапливаются в опухолях благодаря способности проникать через "протекающие" сосуды, окружающие опухоль.
  2. Активное: наночастицы снабдили молекулой, связывающейся с αvβ3-интегрином на поверхности новых кровеносных сосудов, растущих при развитии опухоли. Инъекции таких "целевых" нанопчёл снизили пролиферацию предраковых клеток кожи у мышей на 80%.

Безопасность и фармакокинетика

  • Инкапсуляция в наночастицы защитила эритроциты и другие ткани от повреждения: у мышей были нормальные показатели крови и отсутствовали признаки повреждения органов.
  • Наночастицы защитили мелиттин от разрушающих его ферментов организма. В то время как свободный мелиттин выводился из кровотока за минуты, половина мелиттина, связанного с наночастицами, всё ещё циркулировала через 200 минут.

Конструкция наночастиц

Ядро "нанопчёлы" состоит из инертного перфторуглерода. Мелиттин легко и полностью присоединяется к уже готовым наночастицам с таргетинг-агентом и остаётся на них до контакта с клеткой-мишенью.

Исследование поддержано NCI Alliance for Nanotechnology in Cancer.