Наночастицы, нацеленные на несколько генов рака, эффективнее уменьшают опухоли

Наночастицы, заполненные малыми интерферирующими РНК (siRNA), нацеленными на два гена, запускающие меланому, показали способность ингибировать развитие этого самого опасного типа рака кожи. Наночастицы, вводимые в сочетании с ультразвуковым облучением, воздействовали только на злокачественную ткань, не затрагивая здоровую.

Этот подход является очень селективным и таргетным. В отличие от большинства других противораковых препаратов, которые неспецифично влияют на множество белков, мы способны "выключать" отдельные гены.

Исследователи предположили, что siRNA может "выключить" два онкогена и потенциально лечить смертельное заболевание более эффективно. siRNA подавляет экспрессию двух генов, что снижает аномальный уровень вызывающих рак белков в клетках.

В последние годы внимание учёных сосредоточено на двух ключевых генах — B-Raf и Akt3, играющих важную роль в развитии меланомы. Мутации в гене B-Raf, наиболее часто мутирующем при меланоме, приводят к продукции мутантной формы белка B-Raf, которая помогает клеткам родинок выживать и расти. Однако одних мутаций B-Raf недостаточно для запуска меланомы. Для этого требуется второй белок, Akt3, который регулирует активность мутантного B-Raf и способствует развитию болезни. Используемые в исследовании siRNA агенты специфично нацелены на Akt3 и мутантный B-Raf, поэтому не влияют на нормальные клетки.

Однако доставка siRNA к раковым клеткам — сложная задача, поскольку защитные слои кожи препятствуют проникновению препаратов, а химические вещества в коже быстро разрушают siRNA. Чтобы преодолеть эти барьеры, команда создала липидные наночастицы, способные инкапсулировать siRNA в свою полую внутреннюю часть. Затем с помощью портативного ультразвукового устройства временно создавались микроскопические отверстия в поверхности кожи, позволяя частицам с препаратом проникать в опухолевые клетки под ней.

При обработке лабораторно выращенной кожи с ранними раковыми поражениями через 10 дней после её создания, siRNA снизила способность клеток с мутантным B-Raf к размножению почти на 60–70% и более чем вдвое уменьшила размер поражений через 3 недели. Это, по сути, человеческая кожа с клетками меланомы человека, что даёт точную картину действия препарата.

У мышей с меланомой, прошедших такое же лечение, опухоли уменьшились почти на 30% при таргетинге только мутантного B-Raf. При таргетинге только гена Akt3 не было отличий в развитии меланомы, хотя существующие опухоли уменьшились примерно на 10–15% за 2 недели. Однако при одновременном таргетинге Akt3 и мутантного B-Raf опухоли у мышей уменьшались примерно на 60–70% больше, чем при воздействии на каждый ген по отдельности.

Если подавить экспрессию каждого из этих двух генов по отдельности, можно несколько снизить развитие опухоли. Но их совместное подавление приводит к синергетическому уменьшению развития опухоли.

Исследование было поддержано Национальным институтом рака (National Cancer Institute).