Ученые Менделеевского университета с участием коллег из Института биоорганической химии РАН, Московского государственного университета и Центра стратегического планирования и управления медико-биологическими рисками здоровью ФМБА России создали полимерные наночастицы, связанные со специфичным белком TRAIL DR5, способным вызывать гибель опухолевых клеток. Этот цитокин адресно взаимодействует с так называемыми «рецепторами смерти» на оболочке поврежденных клеток и вызывает их самоуничтожение (апоптоз).

Эксперименты показали, что наноразмерные сферические частицы могут доставлять белок непосредственно к опухоли, усиливая цитокиновый эффект и не нанося вреда здоровым тканям.

Статья об этом исследовании опубликована в журнале Pharmaceutics.

Организм человека постоянно регулирует рост и развитие клеток. Он маркирует те из них, в которых происходят негативные изменения, а потом запускает процесс их самоуничтожения, апоптоз. Важную роль в этом процессе играют белки цитокины, поэтому их давно пробуют использовать в лечении онкологических заболеваний.

Так, цитокин TRAIL, открытый ещё 25 лет назад, способен определять и убивать опухолевые клетки, не затрагивая здоровые ткани. Учёные предприняли уже множество попыток поставить его на службу медицине. Однако для этого существует несколько препятствий.

Прежде всего, TRAIL работает не со всеми видами рака, и механизмы устойчивости некоторых опухолевых клеток к этому белку до сих пор до конца не изучены. Ещё одна проблема связана с тем, что из пяти рецепторов клетки, с которыми взаимодействует TRAIL, только два — DR4 и DR5 — способны проводить сигнал апоптоза. Их так и называют — «рецепторами смерти». Когда TRAIL связывается с ними, он подаёт раковой клетке команду к самоуничтожению, но три других рецептора либо задерживают запуск самоуничтожения, либо вовсе блокируют его.

Кроме того, сам организм может не вырабатывать достаточно цитокинов, чтобы подавить рост опухоли. Искусственно введенный TRAIL выводится почками слишком быстро, и за отведённое ему время не успевает сделать свою работу. Чтобы увеличить шансы на уничтожение раковых клеток, исследователи манипулируют аминокислотами в составе TRAIL и создают различные модификации белка, которые с большей вероятностью свяжутся с рецепторами DR4 или DR5 и улучшат его фармакокинетику. А дальше встает вопрос о том, как максимально эффективно доставить этого усовершенствованного бойца из пробирки к опухоли внутри организма.