Российские ученые применили "пластиковые антитела" для лечения рака
Сотрудники Института цитологии РАН впервые получили наночастицы, аналогичные по своим функциям человеческим антителам и к тому же способные переносить в себе лекарственные препараты. 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. Ученые Института цитологии (ИНЦ) РАН разработали 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 в похожие на цель клетки. Новые наночастицы nanoMIP, созданные учеными ИНЦ РАН, могут решить все эти проблемы. Они проявляют в организме свойства антител, то есть способны атаковать только клетки, имеющие определенный тип рецептора, характерный 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. 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, которая будет выполняться в сотрудничестве с учеными из МФТИ, будет отработка методики диагностики раковых заболеваний с помощью nanoMIP в лабораторных животных методом ядерной томографии", – рассказывает руководитель работы, доктор биологических наук, профессор РАН, заведующий лабораторией регуляции экспрессии генов ИНЦ РАН Николай Барлев.