Новые наночастицы могут улучшить лечение рака
Исследования последних лет показывают, что для многих типов рака комбинированная лекарственная терапия эффективнее, чем применение одного препарата. Однако обычно сложно доставить нужное количество каждого лекарства в опухоль. Исследователи из MIT и Бригамской женской больницы разработали наночастицы, способные доставлять точные дозы двух или более препаратов в клетки рака простаты.
В исследовании, опубликованном на этой неделе в Proceedings of the National Academy of Sciences, ученые адаптировали свои частицы для доставки цисплатина и доцетаксела — двух препаратов, часто используемых для лечения разных типов рака.
По словам исследователей, такие частицы могут повысить эффективность химиотерапии, минимизируя обычные побочные эффекты этих препаратов. Их также можно адаптировать для нацеливания на другие виды рака или для доставки лекарств при других заболеваниях, требующих комбинированной терапии.
Новая стратегия создания частиц
Для создания наночастиц ученые разработали новую стратегию, позволившую включить в них препараты с очень разными физическими свойствами, что было невозможно с предыдущими поколениями наночастиц. В более ранних системах молекулы лекарств инкапсулировались в полимерное покрытие. С такими частицами нельзя было совместно доставлять гидрофобные (отталкивающие воду) препараты, такие как доцетаксел, и гидрофильные (притягивающие воду), такие как цисплатин, а также препараты с разными зарядами.
«Со старым методом это возможно, только если два препарата физически и химически схожи, — сказал Омид Фарокзад, директор Лаборатории наномедицины и биоматериалов Бригамской женской больницы и старший автор статьи. — С этим методом можно использовать препараты, относительно отличающиеся друг от друга».
Старшими авторами работы также являются профессор MIT Роберт Лангер и профессор химии MIT Стивен Липпард. Ведущий автор — бывший постдок Бригамской женской больницы Нагеш Колишетти. Исследование финансировалось Национальным институтом рака, Национальным институтом биомедицинской визуализации и биоинженерии и Фондом рака простаты Дэвида Коха.
Точный контроль с помощью «смешивания лекарства с полимером»
При новой технике, называемой «смешиванием лекарства с полимером», молекулы препаратов подвешиваются, как кулоны, к отдельным звеньям полимера до того, как эти звенья соберутся в полимерную наночастицу. Это позволяет исследователям точно контролировать соотношение препаратов, загруженных в частицу. Они также могут контролировать скорость высвобождения каждого препарата после попадания в раковую клетку.
Новые частицы предлагают столь необходимую возможность тонкой настройки комбинаций лекарств и персонализации лечения для отдельных пациентов, отметил Майкл Пишко, профессор химической инженерии Техасского университета A&M, не участвовавший в исследовании.
После загрузки препаратов в наночастицу исследователи добавляют метку, связывающуюся с молекулой PSMA, расположенной на поверхности большинства клеток опухоли простаты. Эта метка позволяет наночастицам направляться непосредственно к цели, минуя здоровые ткани и потенциально снижая побочные эффекты. Это может позволить врачам назначать гораздо более высокие дозы большему числу пациентов.
Исследователи подали заявку на патент на технику изготовления со смешиванием полимера и сейчас тестируют частицы на животных. После сбора достаточных данных, что может занять несколько лет, они надеются начать клинические испытания.