Ученые синтезировали наночастицы для доставки супрессоров опухолей в поврежденную печень

Химики из Медицинского центра UT Southwestern успешно использовали синтетические наночастицы для доставки терапии, подавляющей опухоли, в больную раком печень, преодолев важное препятствие.

Поздняя стадия рака печени — серьезная проблема для терапевтического вмешательства. Препараты, перспективные для здоровой печени, могут вызывать разрушительную токсичность в цирротической печени с раком.

Ученые создали синтетические наночастицы «дендримеры», способные обеспечить противоопухолевый эффект без дальнейшего повреждения печени или соседних тканей. Результаты опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

«Мы синтезировали высокоэффективные носители-дендримеры, которые могут доставлять препараты в опухолевые клетки без побочных эффектов, даже когда раковая печень поражена болезнью», — сказал доктор Дэниел Сигварт. — «Мы обнаружили, что эффективность требует комбинации малой РНК, подавляющей рост рака, и носителя, решая критическую проблему лечения агрессивного рака печени».

Первичный рак печени, хроническое последствие болезни печени, является ведущей причиной смерти от рака. Ежегодно в США около 20 000 мужчин и 8 000 женщин заболевают раком печени, а 5-летняя выживаемость составляет лишь 17%. Процент американцев, заболевающих раком печени, медленно растет.

Ключевым для понимания проблемы и разработки терапии стало сотрудничество доктора Сигварта и доктора Хао Чжу, практикующего онколога.

«Раннюю стадию можно вылечить хирургически, но для пациентов с циррозом и запущенным раком печени вариантов мало», — сказал доктор Чжу.

Недавний провал пяти клинических испытаний III фазы малых молекул для лечения гепатоцеллюлярной карциномы побудил авторов разработать нетоксичные носители и изучить терапию «miRNA» как перспективную альтернативу. МикроРНК (miRNA) — это короткие нуклеиновые кислоты, которые могут функционировать как естественные супрессоры опухолей, но требуют стратегий доставки. До сих пор ни один носитель не мог обеспечить эффективную доставку при позднем раке печени без усиления токсичности.

Чтобы решить эту проблему, ученые химически синтезировали более 1500 различных типов наночастиц, что позволило обнаружить ведущие соединения, работающие в сильно поврежденной раковой печени. Синтетические наноразмерные соединения, называемые дендримерами, предоставили возможность протестировать различные комбинации химических групп, физических свойств и молекулярного размера. Этот подход привел к идентификации дендримеров для доставки miRNA в поздние опухоли печени с низкой токсичностью.

Исследование на генетических моделях мышей с агрессивной формой рака печени показало, что наночастицы miRNA ингибировали рост опухоли и значительно продлевали выживаемость.

Мультидисциплинарная исследовательская группа включала доктора Кейджина Чжоу, Лиема Нгуена, Джейсона Миллера и других. Группа Сигварта использует подход химии материалов для решения проблем терапии и диагностики рака. Лаборатория сосредоточена на разработке улучшенных материалов для эффективной доставки siRNA, miRNA, mRNA и стратегий CRISPR для манипуляции экспрессией генов в опухолях.