Врачи разделяют раковые опухоли молочной железы на четыре основные группы в соответствии с генетикой их клеток. В зависимости от того, в какую группу попадает та или иная опухоль, подбирается наиболее оптимальный метод лечения пациента.

Но опухоли одной из этих четырех групп – так называемого тройного негативного рака молочной железы – особенно сложны для лечения, так как чаще всего не реагируют на препараты, эффективно подавляющие рост опухолей молочной железы других типов, основанные на таргетинге специфических рецепторов на поверхности раковых клеток. Как правило, тройной негативный рак чаще рецидивирует и отличается высокой агрессивностью и более высоким уровнем смертности.

К счастью, на горизонте – более эффективные терапевтические препараты. Используя наноразмерные алмазные частицы – так называемые наноалмазы, – группа ученых Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (University of California – Los Angeles, UCLA) во главе с профессором школы стоматологии UCLA Дином Хо (Dean Ho), содиректором Центра реконструктивной биотехнологии Джейн и Джерри Вайнтраубов (Jane and Jerry Weintraub Center for Reconstructive Biotechnology), разработала более эффективное средство для лечения тройного негативного рака.

Диаметр наноалмазов составляет 4–6 нанометров, а по форме эти мельчайшие частицы напоминают крошечные футбольные мячи. Побочные продукты обычных процессов добычи и переработки, после связывания с молекулами лекарственных средств наноалмазы могут образовывать кластеры и обладают способностью с большой точностью доставлять в опухоли противораковые препараты, значительно повышая их эффективность. В данном исследовании мишенью основанной на наноалмазах системы доставки были опухоли мышей, относящиеся к тройному негативному раку молочной железы.

«Это исследование демонстрирует универсальность наноалмазов в качестве средства адресной доставки в опухоли лекарственных агентов», – комментирует свою разработку профессор Хо. «Разработанная нами система снижает побочные эффекты токсичных препаратов и позволяет добиться значительного сокращения размеров опухоли».

Наноалмазы и рак молочной железы. Связанные с молекулами химиотерапевтического препарата эпирубицина наноалмазы заключены в
липидную мембрану и оснащены «приборами самонаведения» – антителами, мишенями которых являются рецепторы на поверхности трудно излечимого типа рака.
Эти гибридные агенты для доставки лекарств вызывают сокращение размеров опухолей и значительно повышают толерантность к высокотоксичным препаратам.
(Рис. University of California – Los Angeles)

Ученые связали с поверхностью наноалмазов молекулы нескольких важных противораковых препаратов, в том числе, эпирубицина (epirubicin) – высокотоксичного, но широко используемого химиотерапевтического средства, часто назначаемого в комбинации с другими препаратами. Кластеры наноалмазов, содержащие молекулы химиопрепаратов, были заключены в сферу, ограниченную липидной мембраной, покрытой антителами, мишенью которых являются рецепторы эпидермального фактора роста, в высокой концентрации экспрессирующиеся на поверхности клеток тройного негативного рака. Полученная в результате система доставки лекарственных средств была названа гибридным липидо-наноалмазным соединением (nanodiamond-lipid hybrid compound), или NDLP.

В тестах на мышах связанные с противораковыми препаратами наноалмазы заметно подавляют рост опухолей, не вызывая тяжелых побочных эффектов.

«Тройной негативный рак молочной железы часто очень агрессивен и трудно поддается лечению, требуя агрессивной химиотерапии», – поясняет д-р Эдвард Чоу (Edward Chow), один из авторов разработки. «Адресность и терапевтическая эффективность липидо-наноалмазных агентов просто удивительны. Одновременная регрессия опухолей и улучшение толерантности к препаратам – перспективные показатели для дальнейшей разработки наноалмазов с целью клинического использования».

Сейчас исследователи изучают эффективность и безопасность NDLPs на более крупных животных. В ходе дополнительных экспериментов им предстоит выяснить, могут ли наноалмазы повысить толерантность организма к широкому спектру высокотоксичных соединений, потенциально способных поднять эффективность методов лечения рака.

Разработанный американскими учеными липидо-наноалмазный гибрид представляет собой модульную платформу. Поэтому с ним легко связать широкий спектр адресных антител и лекарственных соединений для лечения целого ряда заболеваний.

По мнению декана школы стоматологии UCLA д-ра Но-Хи Парка (No-Hee Park), проведенное Дином Хо и его группой новаторское исследование углубляет понимание возможностей наноалмазов как материала для лечения широкого спектра заболеваний. По его словам, эта работа имеет первостепенное значение.

Результаты исследования опубликованы он-лайн в рецензируемом научном журнале Advanced Materials.

Аннотация к статье Diamond-Lipid Hybrids Enhance Chemotherapeutic Tolerance and Mediate Tumor Regression