Наночастицы против детских опухолей мозга: альтернатива химиотерапии

Междисциплинарная группа исследователей из Вашингтонского университета в Сент-Луисе под руководством профессора Карен Л. Вули приблизилась к созданию системы доставки противораковых препаратов в детские опухоли мозга.

Такие опухоли часто невозможно полностью удалить хирургически, и оставшиеся клетки приводят к рецидиву. Химиотерапия, в свою очередь, повреждает и здоровые клетки, вызывая тяжелые побочные эффекты, особенно у детей с развивающимся мозгом.

Решение: наночастицы с контролируемым высвобождением

Лаборатория Вули разработала полимерные наночастицы, способные удерживать доксорубицин — распространенный химиотерапевтический препарат — и медленно высвобождать его. Подбирая состав полимера, ученые смогли настроить скорость высвобождения и улучшить растворимость препарата.

Ключевой результат: рекордная загрузка

«Обычно полимерная мицелла содержит 3–4% препарата от массы наночастицы. В нашем случае мы достигли 18–19%», — сообщил постдок Андреас Нистром, работавший над проектом.

Однако первые наночастицы без целевых групп (лигандов) были менее эффективны в уничтожении раковых клеток in vitro, чем чистый препарат, так как не весь груз высвобождался. Следующий шаг — добавление лигандов (пептидов или антител), которые будут связываться с рецепторами, сверхэкспрессированными на раковых клетках.

Механизм действия и перспективы

In vivo ожидается, что наночастицы будут накапливаться в опухоли как пассивно (за счет эффекта повышенной проницаемости и удержания), так и активно (с помощью лигандов). «Количество высвобождаемого препарата может быть достаточным для терапии, если побочные эффекты будут ограничены за счет селективного нацеливания на опухоль», — отметил Нистром.

Главная задача и будущее

Основная задача — снабдить наночастицы «сигнатурами» для точного нацеливания на опухоль и избежания здоровых клеток. «Все зависит от доставки наночастицы в нужную ткань (опухоль)», — подчеркнул Нистром.

Профессор Вули подтвердила, что платформа технологий наночастиц активно развивается в сотрудничестве с другими лабораториями для диагностики и лечения различных заболеваний. Новые частицы спроектированы с терморегулируемым ядром, которое удерживает препарат при комнатной температуре и высвобождает его при температуре тела с контролируемым профилем.

Работа опубликована в Chemical Communications при поддержке The Children's Discovery Institute и Национального института сердца, легких и крови NIH.