Направленные наночастицы усиливают противораковое действие мышьяка
Трехокись мышьяка (As2O3) давно известна как сильный яд, но также доказала свою эффективность в качестве одного из основных методов лечения острого промиелоцитарного лейкоза. Попытки использовать ее против других типов рака продолжаются, однако клинические испытания показывают, что высокая токсичность этого вещества, вероятно, ограничит его применение в качестве широкоспектрального противоракового агента.
Новое исследование, опубликованное в журнале Molecular Cancer Therapeutics, предполагает, что направленные наночастицы могут преодолеть дозозависимую токсичность As2O3 и одновременно усилить его противораковую активность. Работу возглавил Томас О'Халлоран, доктор философии, исследователь из Центра нанотехнологий в онкологии «Наноматериалы для диагностики и терапии рака» при Северо-Западном университете.
Хотя несколько научных групп создавали наночастичные формы As2O3, эти усилия осложнялись быстрым высвобождением препарата из частиц. Команде доктора О'Халлорана удалось решить эту проблему, инкапсулировав As2O3 вместе с ионами никеля в липидные наночастицы, покрытые полиэтиленгликолем. Полученные наночастицы удерживают свой «груз» и стабильны при температуре холодильника более 6 месяцев. Кроме того, состав наночастиц делает их нестабильными в слабокислых условиях, характерных для внутренней среды опухолевых клеток. В результате частицы разрушаются и высвобождают As2O3 только после поглощения злокачественными клетками.
Для дальнейшего улучшения терапевтических характеристик инкапсулированного мышьяка исследователи добавили небольшое количество фолиевой кислоты во внешний слой наночастиц. Фолиевая кислота связывается с высокоаффинным рецептором фолата, который экспрессируется на многих типах опухолей. С помощью нескольких экспериментальных методов ученые показали, что наночастицы, нацеленные на фолат, эффективно поглощаются опухолевыми клетками, но игнорируются другими типами клеток. Также было продемонстрировано, что инкапсулированный As2O3 значительно более токсичен для опухолевых клеток, чем свободный препарат, а соинкапсулированные ионы никеля дополнительно повышают эффективность наночастичной формы As2O3.
Это исследование, подробно описанное в статье «Folate-mediated intracellular drug delivery increases the anticancer efficacy of nanoparticulate formulation of arsenic trioxide», было поддержано Альянсом по нанотехнологиям в онкологии NCI — комплексной инициативой, призванной ускорить применение нанотехнологий для профилактики, диагностики и лечения рака. В исследовании также участвовали ученые из Университета Пердью. Аннотация доступна на сайте журнала.
Источник: Национальный институт рака (новости в интернете)