Биоразлагаемые наночастицы обеспечивают одновременную доставку двух препаратов для атаки опухолей

Исследователи из Тель-Авивского университета разработали новую платформу на основе полимерных наночастиц для доставки пар лекарств к определенным типам рака, включая рак кожи и молочной железы. По словам ученых, одновременное прибытие обоих препаратов к месту опухоли значительно усиливает их терапевтический эффект и профиль безопасности.

Исследование опубликовано в журнале Science Advances.

Профессор Ронит Сатчи-Файнаро, старший автор исследования, поясняет: «В настоящее время лечение рака часто включает комбинацию нескольких препаратов, которые работают синергетически, усиливая противораковый эффект. Однако эти препараты различаются по своим химическим и физическим свойствам — таким как скорость деградации, время циркуляции в кровотоке и способность проникать и накапливаться в опухоли.

Поэтому, даже если несколько препаратов вводятся одновременно, они не прибывают вместе к опухоли, и их комбинированный эффект не реализуется полностью. Чтобы обеспечить максимальную эффективность и минимальную токсичность, мы искали способ доставить два препарата одновременно и избирательно к месту опухоли, не нанося вреда здоровым органам».

Исследователи разработали биоразлагаемые полимерные наночастицы (которые распадаются на воду и углекислый газ в течение одного месяца), способные инкапсулировать два разных препарата, усиливающих активность друг друга. Эти наночастицы избирательно направляются к месту рака путем присоединения к сульфатным группам, которые связываются с P-селектином — белком, экспрессируемым на высоком уровне как на раковых клетках, так и на новых кровеносных сосудах, которые образуют раковые клетки для снабжения их питательными веществами и кислородом.

Исследователи загрузили платформу двумя парами препаратов, одобренных FDA: ингибиторами BRAF и MEK, используемыми для лечения меланомы (рака кожи) с мутацией гена BRAF (присутствует в 50% случаев меланомы), и ингибиторами PARP и PD-L1, предназначенными для рака молочной железы с мутацией или дефицитом гена BRCA. Новая система доставки лекарств была протестирована в двух средах: на 3D-моделях раковых клеток в лаборатории и на животных моделях, представляющих оба типа первичных опухолей (меланома и рак молочной железы) и их метастазы в мозг.

Результаты показали, что наночастицы, нацеленные на P-селектин, избирательно накапливались в первичных опухолях и не повреждали здоровые ткани. Более того, наночастицы успешно проникали через гематоэнцефалический барьер, достигая метастазов в мозге с высокой точностью, не повреждая здоровую ткань мозга.

Кроме того, комбинация двух препаратов, доставляемых одновременно, была намного эффективнее, чем раздельное введение препаратов, даже в дозах в 30 раз ниже, чем в предыдущих доклинических исследованиях. Лечение наночастицами значительно уменьшило размер опухоли, увеличило время до прогрессирования в 2,5 раза по сравнению со стандартным лечением и продлило жизнь мышей, получавших платформу с наночастицами. Медиана выживаемости мышей была в 2 раза выше по сравнению с теми, кто получал свободные препараты, и в 3 раза дольше по сравнению с нелеченной контрольной группой.

Профессор Сатчи-Файнаро говорит: «В нашем исследовании мы разработали инновационную платформу с использованием биоразлагаемых полимерных наночастиц для доставки пар препаратов к первичным опухолям и метастазам. Мы обнаружили, что пары препаратов, доставляемые таким способом, значительно усиливали свой терапевтический эффект при раке кожи с мутацией BRAF и раке молочной железы с мутацией BRCA, а также их метастазах в мозг.

Поскольку наша платформа по своей конструкции универсальна, она может транспортировать множество различных пар препаратов, усиливающих эффект друг друга, тем самым улучшая лечение различных первичных опухолей и метастазов, экспрессирующих белок P-селектин, таких как глиобластома (рак мозга), протоковая аденокарцинома поджелудочной железы и почечно-клеточная карцинома».