Созданы наночастицы для лечения глиобластомы

Мультиформная глиобластома, тип опухоли головного мозга, является одним из самых сложных в лечении рака. Только несколько препаратов одобрены для лечения глиобластомы, а средняя продолжительность жизни пациентов с диагнозом заболевания составляет менее 15 месяцев.

Исследователи Массачусетского технологического института разработали новую лекарственную наночастицу, которая может предложить лучший способ лечения глиобластомы.

Частицы, которые переносят два разных препарата, и сконструированы так, что они могут легко пересечь гематоэнцефалический барьер и непосредственно связываться с опухолевыми клетками. Один препарат повреждает ДНК опухолевых клеток, в то время как другой мешает системам, которые обычно используются для восстановления такого повреждения.

У мышей исследования показали, что частицы могут сжимать опухоли и препятствовать их росту.

«Уникальность здесь заключается в том, что мы не только можем использовать этот механизм, чтобы очень эффективно проникать через гематоэнцефалический барьер и нацеливаться на опухоль, но также мы используем его для доставки уникальной комбинации лекарств», — говорит Паула Хэммонд, профессор в области инженерии, заведующий кафедрой химической инженерии Массачусетского технологического института.

Чтобы адаптировать частицы к лечению опухолей головного мозга, ученые должны были найти способ проникнуть через гематоэнцефалический барьер, который отделяет мозг от циркулирующей крови и предотвращает попадание крупных молекул в мозг.

Исследователи обнаружили, что если они покрывали липосомы белком, называемым трансферрином, частицы могли бы пройти через гематоэнцефалический барьер с небольшими трудностями.

Кроме того, трансферрин также связывается с белками, обнаруженными на поверхности опухолевых клеток, что позволяет частицам накапливаться непосредственно на участке опухоли, избегая при этом здоровых клеток мозга.

Такой целевой подход позволяет получать большие дозы химиотерапевтических препаратов, которые могут иметь нежелательные побочные эффекты, если они вводятся по всему телу. Темозоломид, который обычно является первым препаратом химиотерапии, назначаемым пациентам с глиобластомой, может вызывать кровоподтеки, тошноту и слабость, среди других побочных эффектов.

Основываясь на предыдущей работе по поводу ДНК-повреждения опухолей, исследователи упаковали темозоломид во внутреннее ядро ​​липосом, а во внешней оболочке они встроили экспериментальный препарат, называемый ингибитором бромдомена.

Считается, что ингибиторы бромодома мешают способности клеток восстанавливать повреждение ДНК. Объединив эти два препарата, ученые создали двойной удар, который сначала разрушает механизмы восстановления ДНК опухолевых клеток, а затем запускает атаку на ДНК клеток, в то время как их защита снижается.

Исследователи тестировали наночастицы у мышей с опухолями глиобластомы и показали, что после того, как наночастицы достигают места опухоли, наружный слой частиц деградирует, высвобождая ингибитор бромдомена JQ-1. Примерно через 24 часа тезозоломид высвобождается из ядра частицы.

Эксперименты показали, что наночастицы, получающие лекарство, покрытые трансферрином, были гораздо более эффективны при уменьшении опухолей, чем сами наночастицы без покрытия или темозоломид и JQ-1, вводимые в кровоток сами по себе. Мыши, обработанные покрытыми трансферрином наночастицами, выживали в два раза дольше, чем мыши, которые получали другие методы лечения.

«Это еще один пример, когда комбинация доставки наночастиц с лекарственными средствами, включающая ответ на повреждение ДНК, может быть успешно использована для лечения рака» — говорят ученые.

Больше информации: Fred C. Lam et al. Enhanced efficacy of combined temozolomide and bromodomain inhibitor therapy for gliomas using targeted nanoparticles, Nature Communications (2018). DOI: 10.1038/s41467-018-04315-4