Новый микроматериал высвобождает наночастицы, избирательно уничтожающие раковые клетки

Исследователи создали микроматериалы, состоящие исключительно из белков, способные в течение длительного времени высвобождать наночастицы, которые атакуют специфические раковые клетки и уничтожают их. Микроматериалы имитируют естественные секреторные гранулы эндокринной системы и доказали свою эффективность на мышиных моделях колоректального рака.

Исследование опубликовано в журнале Advanced Science.

Команда под руководством профессора Антонио Вильяверде из Института биотехнологии и биомедицины Департамента генетики и микробиологии UAB, при участии Исследовательского института Сант-Пау и CIBER-BBN, разработала автономные микроматериалы, состоящие только из белков, которые способны в течение длительного времени высвобождать полипептид, из которого они состоят.

Используемая для создания этих гранул технология, запатентованная исследователями, относительно проста и имитирует секреторные гранулы эндокринной системы человека. С химической точки зрения она включает координацию ионов цинка с гистидин-богатым доменом — аминокислотой, необходимой для живых организмов и, следовательно, нетоксичной.

Новые микроматериалы состоят из цепочек аминокислот, известных как полипептиды, которые функциональны и биодоступны в форме наночастиц. Эти наночастицы могут высвобождаться и нацеливаться на специфические типы раковых клеток для их избирательного уничтожения.

Исследовательская группа проанализировала молекулярную структуру этих материалов и динамику процесса секреции как in vitro, так и in vivo. На животной модели CXCR4+ колоректального рака система показала высокую эффективность при подкожном введении: высвобождаемые белковые наночастицы накапливались в опухолевых тканях.

«Важно подчеркнуть, что это накопление более эффективно, чем при внутривенном введении белка. Этот факт предлагает неожиданный новый способ обеспечения высокого локального уровня лекарства и лучшей клинической эффективности, избегая при этом режимов повторного внутривенного введения», — объясняет профессор Вильяверде.

«В клиническом контексте использование этих материалов при лечении колоректального рака должно значительно повысить эффективность препарата и комфорт пациента, одновременно сводя к минимуму нежелательные побочные эффекты».