Наночастицы помогут в лечении рака крови

Ученые из Университета Нотр Дама (University of Notre Dame, США) создали наночастицы, продемонстрировавшие высокую эффективность при лечении множественной миеломы. Результаты исследования были опубликованы в журнале Nature's Blood Cancer Journal.

Множественная миелома – неизлечимое злокачественное заболевание крови, сопровождающееся накоплением в костном мозге так называемых плазматических (миеломных) клеток. Основной сложностью при лечении больных множественной миеломой является возникновение устойчивости раковых клеток к доксирубицину (основному препарату, применяемому при химиотерапии) после их адгезии к тканям костного мозга.

Басар Билджисер (Başar Bilgiçer), доцент кафедры химической и биологической инженерии и химии и биохимии, исследователь организации Notre Dame's Advanced Diagnostics and Therapeutics (AD&T) initiative, рассказал об основных преимуществах разработанных учеными наночастиц. По его словам, созданные наночастицы уменьшают скорость развития устойчивости к доксирубицину, способствуют активному поглощению раковыми клетками лекарственного препарата, входящего в состав наночастиц, и снижают токсические эффекты химиопрепарата на здоровые органы и ткани.

Наночастицы покрыты особым пептидом, который взаимодействует со специфическими рецепторами на внешней поверхности плазматических клеток. Эти рецепторы способствуют адгезии раковых клеток к тканям костного мозга, а также активируют механизм, ответственный за развитие устойчивости злокачественных клеток к лекарственным препаратам. Наночастицы, благодаря введению в их состав особого пептида, приобрели способность связываться со специфическими рецепторами на поверхности раковых клеток и препятствовать их адгезии к тканям костного мозга в области первичной опухоли.

После присоединения наночастицы к злокачественной клетке последняя быстро поглощает наночастицу, содержащую химиотерапевтический препарат. Внутри клетки лекарство высвобождается, что приводит к разрушению ДНК и гибели клетки.

«Результаты наших экспериментов на мышах показали, что включение химиопрепарата в состав наночастиц снижает токсическое действие доксирубицина на здоровые ткани, например, на почки и печень. Мы считаем, что результаты последующих экспериментов докажут, что также снижается токсический эффект химиопрепарата на сердце. Предложенный терапевтический подход может значительно снизить побочные эффекты, обусловленные химиотерапией», - рассказал Таниель Кизилтепе (Tanyel Kiziltepe), доцент кафедры химической и биомолекулярной инженерии, сотрудник AD&T.

Джонатан Эшли (Jonathan Ashley), один из ведущих исследователей, задействованных в этом проекте, считает, что их научной группе удалось разрешить сразу три сложные проблемы, связанные с применением наночастиц в терапевтических целях.

«При разработке наночастиц были задействованы сложные биотехнологии. Мы смогли точно проконтролировать количество вводимых в состав наночастиц лекарственных препаратов и компонентов, отвечающих за взаимодействие с мишенью, добились равномерного распределения размеров наночастиц и устранили варьирование свойств частиц в разных партиях», - рассказал Эшли.

Перед началом клинических испытаний нового метода лечения на людях ученые планируют провести серию экспериментов, направленных на улучшение строения наночастиц. Они также хотят подобрать оптимальную концентрацию химиопрепаратов в составе наночастиц и определить наилучшую комбинацию вводимых лекарств.

Исследование было профинансировано Институтом Клинических и Трансляционных Наук Индианы (Indiana Clinical and Translational Sciences Institute, США).

По материалам University of Notre Dame

Оригинальная статья:
T Kiziltepe, J D Ashley, J F Stefanick, Y M Qi, N J Alves, M W Handlogten, M A Suckow, R M Navari, B Bilgicer. Rationally engineered nanoparticles target multiple myeloma cells, overcome cell-adhesion-mediated drug resistance, and show enhanced efficacy in vivo. Blood Cancer Journal, 2012; 2 (4): e64 DOI: 10.1038/bcj.2012.10