Наночастицы доставляют противораковые "кассетные бомбы"

Ученые разработали трехступенчатую систему доставки химиотерапевтического препарата цисплатина, подобную "кассетной бомбе". Она использует крошечные наночастицы, которые распадаются при достижении опухоли.

Детали конструкции частиц и их эффективности против рака у мышей были опубликованы 28 марта в PNAS. Они еще не тестировались на людях, хотя аналогичные способы упаковки цисплатина уже проходили клинические испытания.

Особенность этих частиц в том, что они начинают свой путь относительно крупными — 100 нанометров в ширину — для плавного транспорта в опухоль через протекающие кровеносные сосуды. Затем, в кислых условиях, характерных для области вокруг опухолей, частицы высвобождают "бомбочки" размером всего 5 нанометров.

Внутри опухолевых клеток второй химический этап активирует платиносодержащий цисплатин, который убивает клетки, сшивая и повреждая ДНК. Врачи используют цисплатин для борьбы с несколькими типами рака десятилетиями, но токсичные побочные эффекты — на почки, нервы и внутреннее ухо — могут ограничивать его эффективность.

Исследование в PNAS — результат сотрудничества команды под руководством профессора Цзюнь Вана из Научно-технологического университета Китая и исследователей под руководством профессора Шумин Ни из Технологического института Джорджии и Университета Эмори.

"Негативные побочные эффекты цисплатина — давнее ограничение для обычной химиотерапии", — говорит Цзиньчжи Ду. "В нашем исследовании система доставки смогла улучшить проникновение в опухоль, чтобы достичь большего числа раковых клеток, а также высвобождать препараты специфически внутри раковых клеток благодаря свойству изменения размера".

Исследователи показали, что их наночастицы могут усиливать накопление цисплатина в опухолевых тканях. У мышей с человеческими опухолями поджелудочной железы уровень платины в опухолевых тканях был в семь раз выше при использовании наночастиц по сравнению со свободным цисплатином в той же дозе. Это говорит о возможности сдерживания токсичных побочных эффектов при доставке ограниченной дозы цисплатина наночастицами.

Наночастицы также оказались эффективны против модели цисплатин-резистентного рака легких и модели инвазивного метастатического рака молочной железы у мышей.

• В модели рака легких доза свободного цисплатина дала лишь 10% ингибирования роста, тогда как та же доза в наночастицах — 95%.
• В модели метастатического рака молочной железы лечение наночастицами с цисплатином продлило выживаемость животных на недели: 50% мышей выживали на 54-й день с наночастицами против 37 дней для той же дозы свободного цисплатина.

Повышенная эффективность в трех разных моделях опухолей демонстрирует, что эта стратегия может быть применима к нескольким типам рака.