Схематическое представление связывания nanoMIPs с EGFR на поверхности клетки, показывающее целенаправленный выброс доксорубицина
Ученые впервые получили наночастицы, аналогичные по своим функциям человеческим антителам и к тому же способные переносить в себе лекарственные препараты, в частности для борьбы с раком. Исследования поддержаны грантом Российского научного фонда (РНФ). Статья ученых опубликована в журнале Nano Letters.
Комплексные методы лечения онкологических заболеваний уже не раз доказали свою эффективность по сравнению с одиночными терапиями. Международный коллектив ученых с участием российских специалистов из Института цитологии (ИНЦ) РАН разработал принципиально новый подход к лечению опухолевых заболеваний: они совместили достоинства лекарств на основе антител и преимущества методов адресной доставки препаратов. Эффективность существующих лекарств на основе биологических антител доказана, но они имеют три недостатка: высокую цену, сложность производства и нестабильность в организме, что заставляет применять их длительными курсами. Адресная доставка позволяет вводить лекарства непосредственно в опухолевые клетки, избегая повреждения здоровых. Существующие сегодня технологии адресной доставки, однако, далеки от совершенства: очень часто они доставляют лекарства не в саму цель, а в клетки, лишь похожие на нее.
Новые наночастицы nanoMIP, созданные учеными ИНЦ РАН, могут решить все эти проблемы. Они проявляют в организме свойства антител, то есть могут атаковать только клетки с определенным типом рецептора, который характерен только для них. За это их называют «пластиковыми антителами». NanoMIP многофункциональны, их также можно использовать для адресной доставки противораковых препаратов, что повысит эффективность противораковой терапии.
По словам ученых, ранее получить такие наночастицы было невозможно, так как технология синтеза не позволяла стандартизовать условия получения nanoMIP, и эффективность получаемого продукта была непредсказуемой. Ученые использовали для синтеза nanoMIP оригинальный подход, в основе которого лежит создание «отпечатков» молекулы-мишени в полимерных частицах. Этот процесс можно сравнить со снятием форм для отливки, когда конечный материал сохраняет очертания модели. При этом полученные «формы» приобретают способность распознавать молекулу-мишень и связываться с ней, тем самым блокируя ее.
Для демонстрации возможностей технологии ученые синтезировали nanoMIP, выбрав в качестве мишени рецептор эпидермального фактора роста, который играет ключевую роль в процессах размножения клеток. Мутации в нем приводят к возникновению онкологических заболеваний. На данный момент его повышенное содержание обнаружено в клетках опухоли толстой кишки, легкого и головного мозга. В ходе эксперимента наночастицы продемонстрировали способность связываться с рецепторами эпидермального фактора роста, что приводило к уменьшению их количества на поверхности клеток и, как следствие, темпов их роста. Помимо этого, ученые смогли заключить внутрь nanoMIP противораковый препарат доксорубицин, за счет чего они достигли умеренного и направленного токсического эффекта для клеток опухолей.
«Успешные результаты экспериментов на раковых клеточных линиях свидетельствуют о перспективности использования nanoMIP для специфичной доставки лекарств и являются хорошей предпосылкой для дальнейших исследований, — считает руководитель работы, научный сотрудник ИНЦ РАН Николай Барлев. — На очереди — создание ферромагнитных nanoMIP, что позволит еще больше расширить функциональность "пластиковых антител" как для диагностики, так и для терапии различных заболеваний за счет возможности управлять их движением извне с помощью магнитов. Следующим шагом в этой работе будет отработка методики диагностики раковых заболеваний с помощью nanoMIP в лабораторных животных методом ядерной томографии».
Свежие комментарии