Нанополимер может помочь снизить побочные эффекты лечения рака

Биохимик из Университета Пердью продемонстрировал метод с использованием нанотехнологий для более точной оценки того, достигают ли противораковые препараты своих мишеней, что может помочь снизить их побочные эффекты.

У. Энди Тао, доцент кафедры аналитической химии и биохимии, разработал нанополимер, который можно покрывать лекарствами. Этот нанополимер способен проникать в клетки, а затем извлекаться для определения, с какими белками в клетках взаимодействовал препарат. Поскольку нанополимеры растворимы в воде, Тао полагает, что они также могут стать более эффективной системой доставки для плохо растворимых в воде лекарств.

«Многие противораковые препараты не очень специфичны. Они нацелены на множество различных белков, — сказал Тао, чьи выводы были опубликованы в журнале Angewandte Chemie International Edition. — Это может иметь последствия — то, что мы называем побочными эффектами».

Помимо лекарства, синтетический нанополимер оснащен химической группой, которая реагирует с небольшими шариками (beads). Эти шарики извлекают нанополимер и любые присоединенные к нему белки после того, как препарат выполнил свою работу. Тао использует масс-спектрометрию для определения того, какие белки присутствуют и были мишенями препарата.

Знание того, на какие белки нацелен препарат, позволит разработчикам лекарств проверять, воздействуют ли новые препараты только на желаемые белки или также на другие. Устранение непреднамеренных мишеней может снизить часто серьезные побочные эффекты, связанные с противораковыми препаратами.

Тао отметил, что в настоящее время не существует надежного способа проверять препараты на нецелевое воздействие. По его словам, препараты часто разрабатываются для ингибирования или активации функции биомолекулы, связанной с раком, но такие препараты, как правило, терпят неудачу на поздних стадиях клинических испытаний.

Тао также считает, что его нанополимеры могут лучше доставлять лекарства к мишеням. Поскольку они имеют наноразмеры и растворимы в воде, нанополимеры могут получать доступ к клеткам более эффективно, чем самостоятельный препарат, который лишь минимально растворим в воде.

Тао продемонстрировал возможности нанополимера на человеческих раковых клетках с использованием противоракового препарата метотрексата. Нанополимеры отслеживали с помощью флуоресцентного красителя, чтобы показать их проникновение в клетки. Затем Тао разрушал клетки и извлекал нанополимеры.

Тао показал способность нанополимера на примере метаболического препарата (небольшого, недорогого, но менее специфичного и с большим количеством побочных эффектов). Теперь он планирует проделать то же самое с препаратами на основе синтетических пептидов, которые крупнее, дороже, но более специфичны и имеют меньше побочных эффектов.