Биотехнология : Снижение эффективной дозы химиотерапевтических препаратов в 1000 раз

Адресная доставка химиотерапевтических препаратов с помощью перфторуглеродных наночастиц непосредственно в раковую опухоль приводит к значительному замедлению роста опухоли даже при использовании в 1000 раз меньшей дозы лекарства по сравнению с традиционной.

На рисунке видно, что опухоль, на которую воздействовали фумагиллиновые наночастицы (слева), имеет гораздо меньшие размеры по сравнению с опухолью, не подвергшейся такому воздействию. Наночастицы, содержащие контрастное вещество для МРТ (желтые), демонстрируют, что обработанная ими опухоль содержит намного меньше кровеносных сосудов, чем необработанная опухоль.

Большинство химиотерапевтических лекарств обладает серьезными побочными эффектами. Уменьшение дозы лекарства без потери его эффективности позволило бы значительно повысить качество жизни онкологических больных.

Ученым из Медицинского Института при Университете Вашингтона в Сент-Луисе (Washington University School of Medicine in St. Louis), работающим под руководством профессоров Грегори Ланца (Gregory M. Lanza) и Сэмюэля Виклина (Samuel A. Wickline), удалось найти способ значительного уменьшения эффективных доз химиотерапевтических препаратов.

С помощью нанотехнологии ученые разработали методику адресной доставки химиотерапевтических препаратов непосредственно в опухоль и показали, что использование в тысячу раз меньшей дозы лекарства значительно замедляет рост злокачественных опухолей у кроликов.

Наночастицы – крошечные частицы, размером не более 200 нанометров в диаметре, что в 500 раз меньше толщины человеческого волоса. В настоящем исследовании ученые использовали наночастицы, состоящие в основном из перфторуглерода, – безопасного вещества, которое применяется в составе заменителя крови. Такие наночастицы можно покрывать самыми разнообразными активными веществами.

В качестве химиотерапевтического агента ученые выбрали грибковый токсин фумагиллин – вещество, дающее выраженный противораковый эффект при его использовании в комплексе с другими противоопухолевыми препаратами. Клинические испытания фумагиллина выявили серьезные нейротоксические побочные эффекты, которые, скорее всего, были связанны с применением высоких доз препарата, предписываемых стандартными методами химиотерапии для лечения онкологических больных.

В настоящем исследовании наночастицы перфторуглерода, покрытые фумагиллином, в дополнение к этому имели на своей поверхности особые молекулы, способные связываться с белками, экспрессируемыми в основном эндотелиальными клетками растущих кровеносных сосудов. Поэтому наночастицы фиксировались на стенках сосудов и высвобождали фумагиллин непосредственно в эндотелий. Фумагиллин блокировал деление клеток, лишая опухоль дополнительного притока крови, что приводило к замедлению роста злокачественной опухоли.

Кроме адресной доставки лекарств, наночастицы можно изготовить таким образом, чтобы с их помощью можно было бы визуализировать их локализацию с помощью магнитно-резонансной томографии (МРТ), ядерно-магнитного резонанса (ЯМР), компьютерной томографии (с помощью рентгеновского облучения) и ультразвукового исследования (УЗИ).

В настоящем исследовании для визуализации результата эксперимента ученые иммобилизовали на перфторуглеродных наночастицах контрастное вещество для МРТ-сканирования. После проведения обычного МРТ-сканирования ученым удалось составить подробные карты роста кровеносных сосудов в злокачественных опухолях. Полученные изображения дали неожиданный результат: они показали, что формирование кровеносных сосудов происходит направленно, главным образом с одной стороны, ограниченной поверхностью опухоли, а не во всем объеме опухоли.

По мнению авторов исследования, наночастицы, нацеленные на кровеносные сосуды, позволяет получать уникальную информацию о росте опухолей. Периодическое проведение МРТ-сканирования опухоли с помощью наночастиц позволит контролировать эффективность противораковой терапии.

Предыдущие работы ученых продемонстрировали возможность покрытия наночастиц различными лекарствами. Фумагиллин использовался в описанной работе только для демонстрации эффективности метода в целом. Ученые планируют продолжить исследования с другими лекарствами.

Проведенные доклинические испытания продемонстрировали успешность нового подхода. С разработанными наночастицами уже в этом году проведут предварительные клинические испытания с целью определения оптимального метода для их использования в качестве визуализирующих агентов.

http://www.cbio.ru/…/article.php?…

«Minute dosages of alfanu beta3-targeted fumagillin nanoparticles impair Vx-2 tumor angiogenesis and development in rabbits»

http://www.fasebj.org/…07-103929v1/

Это очень большое достижение! Ведь известно, что большинство химиотерапевтических препаратов обладает серьезными побочными эффектами. Уменьшение дозы лекарства без потери его эффективности позволило бы значительно повысить качество жизни онкологических больных. Хотелось бы, чтобы и наши учёные тоже занялись бы аналогичными проблемами, и это привело бы к победе над извечной проблемой всего человечества в борьбе с раковыми заболеваниями…