Идеальным средством доставки препаратов для лечения рака легких было бы средство, которое можно вдыхать. Попадая глубоко в ткани органа, оно доставляло бы туда убивающие раковые клетки вещества, большая часть которых оставалась бы в легких. Это помогло бы избежать токсического воздействия на весь организм, снижающего эффективность сегодняшних методов лечения рака. Ученые из Университета Рутгерса (Rutgers University), США, разработали вдыхаемые пористые наночастицы диоксида кремния, которые доставляют в клетки мелкоклеточного рака легких не только мощные противораковые препараты, но и вещества, предотвращающие развитие лекарственной резистентности.

В экспериментах на животных группа во главе с профессором Тамарой Минко (Tamara Minko), PhD, показала, что адресные кремниевые наночастицы способны эффективно доставлять коктейль из препаратов в опухоли легких и инициировать апоптоз, или запрограммированную клеточную смерть. Вдыхаемые наночастицы преимущественно остаются в легких. Лишь небольшое их количество накапливается в печени и почках – органах, непосредственно отвечающих за выведение из организма как наночастиц, так и других химических соединений.

Статья об исследовании опубликована в журнале Journal of Drug Targeting.

Доктор Минко и ее коллеги начали свой проект с разработки мезопористых наночастиц диоксида кремния, которые могли бы эффективно и адресно доставлять смесь из традиционных противораковых препаратов и молекул миРНК (siRNA) в раковые клетки легких. Мезопористые наночастицы диоксида кремния были выбраны учеными по двум причинам: во-первых, размер их пор делает их идеальным средством для доставки больших грузов из различных типов молекул; во-вторых, они биосовместимы.

Ученые остановили свой выбор на противораковых препаратах, используемых сегодня для уничтожения первичных раковых опухолей легких – доксорубицине и цисплатине. Затем они сконструировали две молекулы миРНК, предназначенные для предотвращения развития лекарственной резистентности, характерной для традиционной противораковой терапии. Одна из молекул миРНК должна блокировать выработку опухолевыми клетками молекулярных наносов, которые клетки используют для удаления противоопухолевых препаратов. Другая миРНК ограничивает выработку белка, предотвращающего апоптоз, обычно инициируемый доксорубицином и цисплатином.

Чтобы сделать доставку препаратов адресной, ученые связали с поверхностью наночастицы молекулу пептида – рилизинг-фактора лютеинизирующего гормона (ЛГРГ, люлиберин, гонадолиберин), которая взаимодействует с рецепторами, активно экспрессирующимися на поверхности клеток многих типов рака, включая рак легких.

Тесты на клетках мелкоклеточного рака легких продемонстрировали, что это сложное образование является высокоэффективным средством уничтожения клеток и предотвращения развития двух типов лекарственной устойчивости к препаратам, обычно наблюдаемой при противораковой терапии. Эксперименты на животных показали, что почти три четверти вдыхаемых наночастиц остаются в легких и поглощаются опухолевыми клетками.

Аннотация к статье

Innovative strategy for treatment of lung cancer: targeted nanotechnology-based inhalation co-delivery of anticancer drugs and siRNA