Механический триггер для направленной противоопухолевой терапии

Для лечения труднодоступных опухолей, таких как рак поджелудочной железы, часто применяют химиотерапию, которая пассивно накапливается в несовершенных сосудах опухоли, но обладает низкой эффективностью и токсичностью. Исследователи из Института Висса при Гарвардском университете, Бостонской детской больницы и Гарвардской медицинской школы разработали новую платформу доставки лекарств. Она использует безопасные низкоэнергетические ультразвуковые волны для высвобождения наночастиц с химиотерапевтическим препаратом непосредственно в месте опухоли.

Ключевой элемент метода — агрегаты наночастиц (NPAs).

Это структуры, где наночастицы с лекарством заключены в поддерживающую матрицу, подобно ягодам в кексе. NPAs стабильны при инъекции, но разрушаются под действием ультразвука, высвобождая наночастицы, которые затем постепенно отдают препарат.

Эксперименты подтвердили эффективность подхода:

• In vitro: NPAs, обработанные ультразвуком, и свободные наночастицы показали большее проникновение в клетки рака молочной железы мыши, чем интактные NPAs.
• С доксорубицином: NPAs с доксорубицином вызывали сопоставимый уровень гибели раковых клеток, что подтвердило сохранение эффективности препарата.
• In vivo (мыши с опухолями молочной железы): NPAs + ультразвук доставили в опухоль почти в 5 раз больше наночастиц, чем интактные NPAs. При использовании доксорубицина опухоли у мышей, получавших NPAs + ультразвук, уменьшились почти вдвое по сравнению с группой, получавшей свободные наночастицы.
• Ключевой результат: Используя NPAs, исследователи смогли сократить размер опухоли вдвое, применяя лишь 1/10 обычной дозы доксорубицина. Смертность мышей от токсичности препарата снизилась с 40% до 0%.

Дополнительные преимущества NPAs:

• Ограничивают "быстрое высвобождение" (burst release): свободные наночастицы высвободили 25% препарата за 5 минут, а наночастицы внутри интактных NPAs — лишь 1,8%. После применения ультразвука NPAs высвободили дополнительно 65% препарата против 11% у свободных наночастиц.
• Распределение в организме схоже с одобренными FDA наночастицами из полимера PLGA, что предполагает сопоставимую безопасность.

Перспективы:

Платформу можно сделать ещё мощнее, комбинируя её с другими стратегиями нацеливания на опухоль, например, с использованием пептидов, которые "находят" микроокружение опухоли.