Наночастицы, содержащие лекарственные препараты, растворяются только в раковых клетках

Убить раковые клетки не так уж сложно — самое сложное — сделать это, не нанося вреда здоровым клеткам. Исследователи из Мюнхенского университета Людвига-Максимилиана (LMU) разработали наночастицы, которые избирательно высвобождают лекарства внутри опухолей, сохраняя при этом их надежно запертыми в здоровых клетках.

В настоящее время лучевая и химиотерапия являются ведущими методами лечения рака, но, как скажет вам любой, кто прошел через это (или знает кого-то, кто прошел), это неприятный процесс. Также поражаются здоровые клетки, что может вызвать общесистемную болезнь и боль.

Ученые пытаются сделать противораковые препараты и методы лечения более разборчивыми в отношении их целей, сосредоточив внимание на том, что отличает раковые клетки от здоровых. Иногда это связано с использованием более кислой среды, которую они создают, чтобы вызвать смертельные химические реакции, взлом методов, которые они используют для быстрого роста или восстановления своей ДНК, или даже нахождения определенной частоты ультразвука, которая может воздействовать на их мембраны до точки разрыва.

Для нового исследования ученые LMU разработали наночастицы, которые высвобождают лекарства только внутри раковых клеток. Частицы аморфные, пористые и заключены в липидный слой. Все вместе это означает, что они легко поглощаются клетками, не вызывая иммунного ответа.

Оказавшись внутри, липидный слой разрушается, высвобождая полезную нагрузку лекарства, которая состоит из кальция и цитрата. Предыдущие исследования показали, что эти соединения убивают раковые клетки, когда доставляются прямо в них.

Но главное, конечно, избирательность. Хотя частицы захватываются как здоровыми, так и раковыми клетками, липидный слой разрушается только внутри опухоли. Команда даже не совсем уверена, почему это так, но в тестах на культивируемых клетках и на живых мышах они обнаружили, что какой-то специфический для рака механизм разрывает внешнюю мембрану и вызывает утечку токсичных соединений. Между тем, в здоровых клетках соединения остаются заблокированными и в конечном итоге переходят во внеклеточный матрикс для вымывания.

«Высокоселективная токсичность частиц позволила нам успешно лечить два разных типа высокоагрессивных опухолей плевры у мышей», — говорит Ханна Энгельке, соавтор исследования.

«С помощью всего двух доз, вводимых местно, мы смогли уменьшить размер опухоли на 40 и 70 процентов соответственно. Ясно, что частицы могут быть очень токсичными для раковых клеток. Действительно, мы обнаружили, что чем агрессивнее опухоль, тем сильнее убивающий эффект».

Через два месяца лечение также не показало признаков серьезных побочных эффектов. Команда считает, что этот метод может быть особенно полезен при раке, который растет в плевральной полости — тонкой заполненной жидкостью щели, окружающей легкие. Это обычное место для распространения рака легких, и его трудно вылечить хирургическим путем или химиотерапией.

Конечно, это еще только начало исследований такого рода, поскольку они были протестированы только на клеточных культурах и на мышах. Но это интересный новый способ атаки на рак.

Исследование было опубликовано в журнале Chem.