Нанороботы доставляют генную терапию в лимфоузлы, подавляя метастазы рака груди
Исследователи из Центра инноваций наномедицины (iCONM) и группы профессора Кандзиро Мияты с факультета инженерии материалов и биоинженерии Токийского университета представили стратегию подавления рецидива и метастазирования рака молочной железы. Работа «Structurally dynamic polyplexes enhance sentinel lymph node delivery of antisense oligonucleotides to inhibit breast cancer recurrence and metastasis» опубликована в Journal of the American Chemical Society 20 июня.
Цель и проблема
Сторожевые лимфатические узлы (СЛУ) — первый барьер на пути метастазирования рака груди. Однако при прогрессирующем раке цитотоксические Т-клетки CD8+ в СЛУ инактивируются белком TGF-β1, который секретируют раковые клетки.
Решение: динамические наномашины
Целью исследования стала реактивация Т-клеток CD8+ путем доставки в СЛУ антисмысловых олигонуклеотидов (ASO), снижающих уровень TGF-β1. Для этого были созданы «динамические наномашины» размером около 10 нм (для сравнения: липидные наночастицы вакцин против COVID-19 — около 100 нм). Такой малый размер позволяет им эффективно проникать через мелкосетчатую структуру лимфатической ткани.
Конструкция наномашин
Ключевые особенности дизайна:
- Ядро: состоит из повторяющейся нейтральной аминокислотной последовательности (глицин и десять лизинов), которая неплотно связывает отрицательно заряженные ASO, обеспечивая их эффективное высвобождение внутри клеток-мишеней.
- Оболочка: биосовместимый полимер полиэтиленгликоль (PEG) с молекулярной массой около 10 000. Это увеличивает доставку ASO в целевой СЛУ и снижает их накопление в других тканях.
Результаты экспериментов
В моделях мышей с раком молочной железы оптимизированные наномашины:
- Снизили уровень TGF-β1 в сторожевых лимфоузлах.
- Реактивировали истощенные Т-клетки CD8+ в СЛУ.
- Значительно подавили рецидив рака и метастазы в легкие после удаления опухоли.
Значение и перспективы
Исследование предлагает молекулярные принципы для создания простой и безопасной нуклеиновой терапии против агрессивного рака груди, такого как тройной негативный рак молочной железы (TNBC). Укрепление иммунитета пациентов может сработать даже там, где неэффективна стандартная иммунотерапия.
В настоящее время команда работает над оформлением интеллектуальной собственности на технологию и проводит исследования в рамках проекта AMED для перехода к практическому применению. Цель — начать клинические испытания в течение пяти лет.