Самоэкранирующиеся наночастицы улучшают доставку лекарств при колоректальном раке

Колоректальный рак (CRC) — один из наиболее распространенных типов рака с высоким уровнем смертности. Пероральный прием противоопухолевых препаратов, проходящих через желудочно-кишечный тракт (ЖКТ) в колоректальную область, — распространенная стратегия лечения CRC. Однако у этого подхода есть проблемы: большинство препаратов не обладают специфичностью к цели, что приводит к побочным эффектам; они легко адсорбируются на микроворсинках эпителия тонкого кишечника, вызывая преждевременную потерю лекарства; системное всасывание снижает целевую доставку препарата к CRC.

Это приводит к недостаточному накоплению препарата в опухолевых клетках и снижению терапевтической эффективности. Следовательно, необходима инновационная стратегия доставки лекарств для обеспечения локализованной и точной терапии CRC.

Для решения этих проблем команда исследователей под руководством профессора Джин-Вука Ю из Пусанского национального университета (Республика Корея) разработала уникальную стратегию доставки. Они предложили заключать наноконъюгаты, активируемые клетками CRC (CTNCs), в матрицу альгината (Alg) для высокоспецифичного и локализованного высвобождения лекарства.

Профессор Ю поясняет: «Основная цель этого исследования — разработать систему Alg/CTNCs путем синтеза сополимера гиалуроновой кислоты (HA)-поли(D,L-лактид-ко-гликолид) (PLGA)-иринотекан (IRI) (HPI), последующей самосборки для формирования наноконъюгата и включения его в матрицу альгината для высокоспецифичной пероральной доставки лекарства к CRC, минуя системный кровоток». Работа была опубликована в журнале Chemical Engineering Journal 1 февраля 2025 года.

Матрица альгината переходит из растворимой формы в гелеобразную при воздействии кислой среды желудка и кишечника, экранируя наноконъюгаты и подавляя преждевременную потерю лекарства. При воздействии щелочного pH в колоректальной области она снова превращается в растворимую форму, снимая экранирование с наноконъюгатов и доставляя CTNCs к целевым опухолевым клеткам.

Высвобожденные CTNCs легко взаимодействуют с рецептором CD44 на опухолевых клетках через лиганд HA. После селективного поглощения CTNCs клетками CRC внутриклеточная эстераза опухолевых клеток высвобождает иринотекан из сополимера HPI, обеспечивая высокоспецифичное высвобождение препарата in vitro и in vivo.

Профессор Ю комментирует результаты: «Золь-гель переход в желудке помогает экранировать CTNCs от нежелательного взаимодействия с эпителием тонкого кишечника, облегчая прохождение и минимизируя потерю IRI до достижения колоректальной области. Кроме того, полностью высвобожденные CTNCs могут быть селективно поглощены клетками CRC с последующим высвобождением лекарства, запускаемым раковой эстеразой внутри клеток CRC, что приводит к мощному локальному противоопухолевому эффекту без системных побочных эффектов».

Это исследование демонстрирует успешную разработку потенциальной пероральной системы доставки лекарств, которая может миновать системный кровоток и точно нацеливаться на CRC, используя переход альгината «золь-гель-золь» в ЖКТ.

«Эти результаты подчеркивают потенциал стратегий обратимого экранирования/снятия экранирования и высвобождения лекарства, активируемого целевыми клетками, для высокоселективной пероральной доставки различных терапевтических средств, таких как малые молекулы, антитела и препараты на основе нуклеиновых кислот, к очагам заболеваний в колоректальной области», — добавляет профессор Ю.

Предложенная стратегия доставки также может быть расширена для лечения других заболеваний, специфичных для колоректальной области, таких как язвенный колит.

В целом, эта стратегия помогает снизить побочные эффекты, обеспечить локализованную высокоточную доставку лекарств и улучшить лечение с повышением терапевтической эффективности для пациентов с CRC.