Нанотехнологии усилили химиотерапевтический препарат в 20 000 раз

Учёные из Северо-Западного университета перепроектировали молекулярную структуру распространённого химиотерапевтического препарата 5-фторурацила (5-Fu), сделав его значительно более растворимым, эффективным и менее токсичным.

Команда создала новый препарат с нуля в виде сферической нуклеиновой кислоты (SNA) — наноструктуры, где молекулы препарата вплетены в нити ДНК, покрывающие крошечные сферы. Эта конструкция превратила плохо растворимое и слабо действующее лекарство в мощное средство для таргетной терапии рака.

Результаты на модели лейкоза:

• Препарат на основе SNA проникал в клетки острого миелоидного лейкоза (AML) в 12,5 раз эффективнее.
• Убивал раковые клетки до 20 000 раз эффективнее.
• Снижал прогрессирование рака в 59 раз.
• Не вызывал обнаруживаемых побочных эффектов.

Принцип действия:

Клетки AML сверхэкспрессируют рецепторы-мусорщики, которые распознают SNA и активно захватывают их внутрь. Попав в клетку, ферменты разрушают оболочку из ДНК, высвобождая молекулы препарата, которые убивают раковую клетку изнутри. Здоровые ткани при этом не страдают.

«Сегодняшние химиотерапевтические средства убивают всё, с чем сталкиваются, — пояснил руководитель исследования Чад А. Миркин. — Наша структурная наномедицина предпочтительно нацелена на миелоидные клетки. Вместо того чтобы нагружать химиотерапией весь организм, она доставляет более высокую, сфокусированную дозу именно туда, где это необходимо».

Это исследование — пример структурной наномедицины, нового подхода, где для тонкой настройки взаимодействия лекарств с организмом используется точный контроль как состава, так и структуры наночастиц. Семь терапий на основе SNA уже проходят клинические испытания.

Исследование опубликовано в журнале ACS Nano.