Гелевые наночастицы помогли мышам справиться с раком кожи
Американские биологи создали особые гелевые наночастицы, содержащие в себе вещества, «прорывающие» оборону раковых клеток и заставляющие организм бороться с опухолью, что позволило им вылечить мышей от меланомы, наиболее агрессивной формы рака кожи, заодно преодолев побочные эффекты существующих препаратов, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature Materials.
Ученые из Йельского университета попытались решить проблему «невидимости» раковых клеток для иммунной системы организма, проверяя различные методы доставки лекарств к опухоли.
Как объясняют ученые, клетки меланомы выделяют в окружающее их пространство множество молекул сигнального белка TGF-бета. Это вещество играет важную роль в работе здоровых клеток — он управляет процессами их роста, самоуничтожения, а также регулирует иммунную реакцию. По словам ученых, повышенная концентрация TGF-бета в окрестностях опухоли «отпугивает» иммунные клетки, в результате чего меланома может беспрепятственно расти.
«Представьте себе опухоль и микросреду вокруг нее как замок, окруженный рвом. «Замок» представляет собой очень сложную структуру из раковых клеток и сосудов. Ров — это защитная система замка, включающая в себя белок TGF-бета. Наша стратегия борьбы с меланомой заключалась в «высушивании» рва, нейтрализуя молекулы белка содержимым наночастиц. Данный прием лишает опухоли способности подавлять иммунную реакцию», — пояснил руководитель группы ученых Тарек Фахми (Tarek Fahmy).
Авторы статьи проанализировали имеющиеся лекарственные средства и пришли к выводу, что неуязвимость меланомы можно преодолеть при помощи точно отмеренной дозы двух препаратов — молекулы, блокирующей TGF-бета и стимулятора иммунитета интерлейкина-2. Оба этих соединения сами по себе вызывают серьезные побочные эффекты в здоровых тканях организма, поэтому они должны быть одновременно доставлены в опухоль в минимально возможных количествах.
Для этого Фахми и его коллеги разработали специализированное средство доставки — гелевые наночастицы. Они представляют собой полые шарики из молекул жиров, постепенно распадающихся при попадании в организм. Внутри этих шариков находится полимерная сетка, включающая в себя множество химически изолированных ячеек. Эти ячейки заполняются относительно крупными молекулами интерлейкина-2, а промежутки между ними — маленькими цепочками вещества-блокатора TGF-бета.
Как утверждают исследователи, такие наночастицы способны проникнуть в раковые клетки, не теряя своего содержимого, и одновременно выделить в них лекарство в нужное время.
Биологи проверили свое изобретение на мышах, страдавших от опухолей на коже и относительно редкой формы рака — меланомы легких. Через неделю приема гелевых наночастиц размер опухолей значительно уменьшился, тогда как инъекции растворимых форм интерлейкина-2 и блокатора TGF-бета никак не повлияли на меланому. Через два месяца примерно половина грызунов полностью излечилась от рака.
Ученые полагают, что подобные наночастицы могут использоваться и для доставки других лекарств и лечения прочих форм рака. Фахми и его коллеги планируют приступить к предварительным клиническим испытаниям в ближайшее время.
Читайте далее:
