Новый метод доставки лекарств в раковые клетки с контролируемым высвобождением
Исследователи в области биомедицинской инженерии разработали метод доставки противоракового препарата, который, по сути, «провозит» лекарство в раковую клетку до его активации. Метод можно сравнить с раздельной доставкой бомбы и детонатора в клетку, где они объединяются для её уничтожения.
Ключевые компоненты системы:
Два типа липосом (липидных нанокапсул):
- Содержат аденозинтрифосфат (ATP) — «энергетическую молекулу».
- Содержат противораковый препарат доксорубицин (Dox), встроенный в комплекс молекул ДНК. Этот комплекс высвобождает Dox при контакте с высоким уровнем ATP.
Поверхность липосом модифицирована положительно заряженными липидами или пептидами, которые помогают им проникать в раковые клетки.
Механизм действия внутри клетки:
- Липосомы поглощаются клеткой и оказываются внутри эндосомы — замкнутого клеточного отсека.
- Кислая среда эндосомы заставляет липосомы с Dox и ATP сливаться друг с другом и со стенкой эндосомы.
- Происходит одновременный двойной процесс:
- ATP высвобождается из своих липосом и запускает высвобождение Dox из ДНК-комплекса.
- Стенки липосом создают отверстие в мембране эндосомы, выбрасывая высвобожденный Dox в цитоплазму клетки, что приводит к её гибели.
Преимущества и результаты:
- Метод позволяет дополнительно вводить ATP в клетку, ускоряя высвобождение препарата, что важно для клеток с дефицитом ATP.
- В модели на мышах новая методика привела к значительному уменьшению размера опухолей молочной железы по сравнению с лечением только Dox без липосом.
- Использование липосом, уже применяющихся в клинической практике, приближает технологию к реальному применению.