Наночастицы, несущие три и более препарата, перспективны для таргетной терапии рака

Химики MIT продемонстрировали, что могут упаковать три и более препарата в новый тип наночастиц, что позволяет создавать индивидуальные комбинированные терапии для лечения рака. В тестах на мышах частицы успешно доставили три химиотерапевтических препарата и уменьшили опухоли.

Исследование, опубликованное 14 сентября в Journal of the American Chemical Society, также показало, что при доставке наночастицами препараты не обязательно работают по тому же механизму повреждения ДНК, что и в традиционной форме.

"Люди склонны принимать как данность, что когда вы помещаете препарат в наночастицу, это тот же препарат, просто в наночастице", — говорит Джеремайя Джонсон, старший автор статьи. — "Здесь мы провели детальную характеристику, чтобы убедиться, что препарат по-прежнему поражает ту же мишень в клетке".

Точный контроль

Новая техника производства наночастиц, впервые описанная лабораторией Джонсона в 2014 году, позволяет создавать частицы из строительных блоков, уже содержащих молекулы лекарств. Это дает возможность точно контролировать структуру и соотношение каждого препарата.

"Мы можем взять любой препарат, если у него есть функциональная группа, загрузить его в наши частицы в точно нужном соотношении и обеспечить высвобождение в точно заданных условиях", — говорит Джонсон.

Используя новые частицы, исследователи доставили дозы трех химиотерапевтических препаратов — цисплатина, доксорубицина и камтотецина — в концентрациях, которые были бы токсичны при обычном системном введении. У мышей, получивших это лечение, опухоли яичников уменьшились, а выживаемость значительно повысилась с минимальными побочными эффектами.

Неожиданный механизм

Используя метод, разработанный лабораторией Майкла Хеманна, ученые исследовали, как наночастичные препараты влияют на клетки. Метод оценивает эффекты препаратов на более чем 100 генов, вовлеченных в запрограммированную гибель клеток.

Исследователи обнаружили, что наночастичный камтотецин и доксорубицин работали как ожидалось. Однако цисплатин — нет.

• Обычный цисплатин действует, связывая соседние цепи ДНК, вызывая почти нерепарируемые повреждения.
• Цисплатин в наночастице действовал больше как другой препарат платины — оксалиплатин, который индуцирует иной тип повреждений ДНК.

Ученые предполагают, что после высвобождения цисплатина из наночастицы карбоксилатная группа может повторно присоединяться, изменяя механизм действия препарата. Поскольку многие исследователи присоединяют цисплатин к наночастицам аналогичным образом, эта проблема может быть распространенной.

Лаборатория Джонсона сейчас работает над новой версией наночастицы с цисплатином, которая будет работать по тому же механизму, что и обычный препарат. Также разрабатываются наночастицы с различными комбинациями лекарств для тестирования против рака поджелудочной железы и других типов опухолей.