Международная группа авторов из Австралии, США и Германии усовершенствовала панцири диатомовых водорослей, которые можно использовать как капсулы для доставки противораковых препаратов в опухолевые клетки. Такой тип транспорта специфичен благодаря антителам, которые ученые смогли разместить на поверхности частиц с помощью генной модификации. Статья исследователей опубликована в журнале Nature Communications.

Панцири диатомовых водорослей состоят из оксида кремния и не вызывают реакции иммунной системы человека. В их центре находится полость, в которую можно поместить лекарства, а на поверхности расположены поры, через которые это лекарство может выходить во внешнюю среду. С точки зрения медицины наиболее интересны водоросли со средним размером пор, таким, чтобы лекарства могли не слишком быстро, но и не слишком медленно диффундировать из кремниевого панциря.

Модифицированный панцирь диатомеи (зеленый) связывается с поверхностью раковой клетки (фиолетовая) и выпускает молекулы противоракового лекарства (желтые). Изображение: Bahman Delalat et al., Nature Communications, 2015

В ходе работы ученые генетически модифицировали диатомовую водоросль Thalassiosira pseudonana так, что ее клетки стали нести на своей поверхности фрагменты белка G, связывающиеся с антителами IgG. Благодаря этому стало возможно покрыть такую капсулу антителами, распознающими определенный тип клеток. Белок G в данном случае выступал в качестве универсального “адаптора” для посадки антител, которые специфически связывались с нужным типом раковых клеток. В эксперименте исследователи добились селективной адгезии капсул на клетках  нейробластомы и В-лимфомы.

В панцири-капсулы были заключены препараты против рака. При связывании с клеткой-мишенью происходило постепенное высвобождение активных веществ через поры в стенках, что и убивало клетку. Методика показала хорошие результаты при лечении мышей, несущих подкожный трансплантант нейробластомы.

Подобная целенаправленная система доставки лекарств эффективна не только когда вещество токсично (что справедливо относительно большинства противораковых препаратов), но и когда оно плохо растворяется в крови. Дополнительный плюс заключается в том, что для получения столь сложных микроскопических структур достаточно просто выращивать водоросли в определенных условиях.

Автор: Анна Образцова