Прорыв в использовании наночастиц для борьбы с раком

Исследователи из Национального института науки и технологий Ульсана (UNIST, Южная Корея) представили новую целевую систему доставки лекарств.

Новая технология значительно повышает безопасность и эффективность лечения за счёт использования супрамолекулярно построенного белкового коронообразного щита (protein corona shield, PCS) в качестве таргетинг-агента. Этот щит регулирует взаимодействие на границе раздела между наночастицами и биологическими системами.

Исследование, проведённое под руководством профессоров Джа-Хёна Рю, Себёна Кана и Чхэгю Кима, было опубликовано в журнале Nature Communications (IF: 12.353) 31 октября 2018 года.

Проблема существующих систем: сотни белков в организме прилипают к системе доставки лекарств (явление белковой короны). Это снижает эффективность лечения и вызывает побочные эффекты, даже когда препарат достигает цели, например, раковой клетки.

Суть нового подхода: исследователи использовали рекомбинантную ДНК-технологию для создания рекомбинантных белков с повышенной стабильностью и способностью к селективному нацеливанию на рак. Эти белки формируют защитный щит на поверхности наночастиц-носителей лекарств, создавая PCS-наночастицы (PCSNs).

Ключевые преимущества системы PCS:

• Ингибирует адсорбцию белков крови, сохраняя способность к таргетингу.
• Позволяет избежать нежелательного клиренса мононуклеарной фагоцитарной системой.
• В условиях, имитирующих биологическую среду, демонстрирует примерно в 10 раз более высокую терапевтическую эффективность в предотвращении адсорбции нежелательных белков (по данным компьютерного моделирования).
• В экспериментах с клетками система доставки убивала раковые клетки, не будучи захваченной иммунными клетками, даже после длительного воздействия биологической среды.
• В мышиных моделях рака PCSN показали низкую токсичность и отличную способность к нацеливанию на опухоль.

Перспективы: технология может быть применена не только для лечения рака, но и в диагностике, терапии других заболеваний, а также в фототермической терапии. Исследователи планируют создать платформу на основе рекомбинантных белков для выполнения различных функций, что станет шагом к универсальной платформе — давней цели нанотехнологий.