Наночастицы с двумя препаратами преодолевают гематоэнцефалический барьер и уменьшают опухоли глиобластомы

Глиобластома — один из самых сложных в лечении видов рака. Существует лишь несколько одобренных для её терапии препаратов, а медиана выживаемости пациентов составляет менее 15 месяцев.

Исследователи MIT разработали новые наночастицы для доставки лекарств, которые могут улучшить лечение глиобластомы. Частицы несут два разных препарата, спроектированы для легкого преодоления гематоэнцефалического барьера и связывания непосредственно с клетками опухоли. Один препарат повреждает ДНК опухолевых клеток, а второй — нарушает системы репарации (восстановления) такого повреждения.

В исследовании на мышах частицы смогли уменьшить опухоли и предотвратить их повторный рост.

Прицельная доставка в мозг

В основе наночастиц — липосомы, сферические капли, способные нести один препарат в ядре, а другой — в липидной внешней оболочке.

Чтобы частицы могли преодолеть гематоэнцефалический барьер, исследователи покрыли их белком трансферрином. Это позволило частицам легко проникать в мозг. Кроме того, трансферрин связывается с белками на поверхности опухолевых клеток, обеспечивая накопление частиц непосредственно в опухоли и минование здоровых клеток.

Такая прицельная доставка позволяет использовать высокие дозы химиотерапевтических препаратов, которые при системном введении вызывают серьезные побочные эффекты.

Двойной удар по опухоли

Используя более ранние работы по ответу опухолей на повреждение ДНК, исследователи поместили в ядро липосом стандартный химиопрепарат темозоломид, а в их оболочку — экспериментальный препарат ингибитор бромодомена JQ-1. Ингибиторы бромодомена нарушают способность клеток репарировать повреждения ДНК.

Комбинация создает двойной удар: сначала нарушаются системы репарации, затем атакуется ДНК клеток, пока их защита ослаблена.

Результаты на моделях мышей

В ядре липосом — темозоломид, в оболочке — JQ-1. После достижения опухоли внешний слой деградирует, высвобождая JQ-1. Примерно через 24 часа из ядра высвобождается темозоломид.

Эксперименты показали:

• Наночастицы, покрытые трансферрином, были значительно эффективнее в уменьшении опухолей, чем непокрытые частицы или препараты, введенные в кровоток по отдельности.
• Мыши, получавшие целевые наночастицы, жили в два раза дольше, чем мыши на других схемах лечения.
• У животных наблюдалось меньше повреждений кровяных клеток и других тканей, обычно страдающих от темозоломида.

Частицы также покрыты полимером полиэтиленгликолем (PEG), защищающим их от иммунной системы. PEG и все остальные компоненты липосом уже одобрены FDA для применения у людей.

Перспективы терапии

JQ-1, вероятно, не подходит для применения у людей из-за короткого периода полувыведения, но другие ингибиторы бромодомена уже проходят клинические испытания.

Исследователи полагают, что такая система доставки может быть использована и с другими противораковыми препаратами, в том числе теми, которые никогда не применялись против глиобластомы из-за невозможности преодолеть гематоэнцефалический барьер.

"Поскольку список препаратов для опухолей мозга так короток, средство доставки, которое позволит использовать более стандартные схемы химиотерапии, может стать настоящим прорывом", — говорит Скотт Флойд.