Наночастицы доставляют «ген самоубийства» в педиатрические опухоли мозга у мышей
Исследователи из Университета Джонса Хопкинса сообщают, что созданные ими биоразлагаемые наночастицы из поли(бета-аминоэфиров) (PBAEs) успешно доставили «ген самоубийства» в клетки педиатрических опухолей мозга, имплантированные в мозг мышей. Эта терапия в сочетании с препаратом убивала опухолевые клетки и продлевала жизнь подопытных животных.
В исследовании, опубликованном в январе 2020 года в журнале Nanomedicine: Nanotechnology, Biology and Medicine, учёные отмечают, что по соображениям безопасности и биологической совместимости маловероятно, что использованный ген herpes simplex virus type I thymidine kinase (HSVtk) — который делает клетки опухоли чувствительными к противовирусному препарату ганцикловиру — станет точной терапией для лечения медуллобластомы и атипичной тератоидной/рабдоидной опухоли (AT/RT) у детей.
Ключевые результаты эксперимента:
- Комбинация гена HSVtk и ганцикловира, доставленная внутрибрюшинной инъекцией, убила более 65% клеток двух типов педиатрических опухолей мозга.
- Мыши с опухолью типа AT/RT жили на 20% дольше (42 дня против 35 у нелеченной группы).
- Мыши с имплантированной медуллобластомой группы 3 жили на 63% дольше (31 день против 19).
Проблема существующих методов и решение:
Медуллобластома и AT/RT — распространённые и смертельные опухоли. Традиционное лечение (например, радиация) повреждает здоровые ткани и вызывает долгосрочные побочные эффекты у детей. Генная терапия, нацеленная только на раковые клетки, перспективна, но многие методы используют модифицированные вирусы для доставки ДНК, что может быть небезопасно для пациентов с незрелой иммунной системой.
В качестве альтернативы вирусам была использована платформа PBAE-наночастиц, разработанная в лаборатории Джордана Грина. Эти биоразлагаемые полимерные наночастицы:
- Связывают и переносят ДНК.
- Вводятся в опухоль, где высвобождают свой груз ДНК после поглощения опухолевыми клетками.
- Предпочтительно нацеливаются на опухолевые клетки, а не на здоровые (механизм изучается, возможно, за счёт взаимодействия с поверхностными белками раковых клеток).
- Путём небольших химических изменений полимеров их можно адаптировать для нацеливания на конкретные типы раковых клеток.
Перспективы технологии:
По словам учёных, наночастицы PBAE — это универсальная платформа, которая:
- Может нести гены большего размера и комбинации генов, чем вирусные векторы.
- Не имеет ограничений, связанных с иммуногенностью или токсичностью.
- Проще в производстве, чем вирусы.
- Может доставлять различные виды генной терапии (изменение экспрессии генов, включение/выключение генов, сенсибилизация к другим терапиям) в зависимости от особенностей опухоли пациента.