Кремниевые "клетки" помогают противораковым антителам уничтожать опухоли у мышей
Упаковка противораковых препаратов в частицы химически модифицированного кремнезема улучшает их способность бороться с раком кожи у мышей. Результаты, опубликованные 3 мая в Journal of the American Chemical Society, показывают, что частицы с сотоподобной структурой помогают антителам предотвращать рост опухолей и продлевать жизнь мышей.
Противораковые антитела — одни из самых перспективных видов терапии. Однако такое лечение требует внутривенных вливаний, что затратно по времени и подвергает воздействию препарата здоровые ткани, вызывая побочные эффекты.
Упаковка антител в частицы позволила бы сконцентрировать их в опухоли и, возможно, снизить побочные эффекты. Учитывая, что кремний хорошо переносится клетками, животными и людьми, ученые исследовали частицы из мезопористого кремнезема.
Как это работает
- Мезопористая природа кремнезема обеспечивает сотоподобные структуры, способные упаковывать множество молекул препарата.
- Частицы содержат наноразмерные (около 30 нм) гексагональные поры, удерживающие антитела.
- Поры модифицированы небольшими химическими группами (аминные, карбоновые или сульфоновые кислоты), которые помогают удерживать белки внутри, но не навсегда — антитела медленно высвобождаются, как капсулы с пролонгированным действием.
- Степень и тип химической модификации определяют скорость высвобождения, что позволяет настраивать частицы под разные препараты.
Ученые заполнили частицы антителом anti-CTLA4, борющимся с меланомой (рак кожи), и ввели их в опухоли мышей. Контрольным группам вводили только антитела или пустые частицы.
Результаты:
Замедление роста опухоли: Лечение начинали, когда опухоли достигали ~27 мм³.
- Нелеченые опухоли вырастали до 200 мм³ за ~5 дней.
- Опухоли, обработанные только антителами, достигали 200 мм³ на 9-й день.
- Опухоли, обработанные упакованными антителами, достигали 200 мм³ только на 30-й день.
Продление жизни: Из пяти мышей, получавших только частицы, все погибли в течение 21 дня после лечения. Из пяти мышей, получавших упакованные антитела, трое были живы на 21-й день, а двое — на 34-й день (окончание эксперимента).
Концентрация в опухоли: Через 2 и 4 дня после инъекции в опухолях обнаруживалось значительно больше антител, когда они были доставлены в кремниевых частицах, по сравнению со свободными антителами.
Дополнительные биохимические тесты подтвердили, что высвобождаемые из "клеток" антитела структурно стабильны и функциональны.
Дальнейшие шаги
Команда тестирует другие пары "антитело-рак" у мышей, особенно при раках, образующих солидные опухоли (например, рак молочной железы). Также планируется изучить механизм, с помощью которого медленно высвобождаемые антитела индуцируют изменения в иммунной системе или микроокружении опухоли.