Российские ученые предложили новую систему доставки лекарств для борьбы с онкологическими заболеваниями, использующую подход претаргетинга. Сначала опухоль помечается нетоксичным компонентом, а затем с ним связывается высокотоксичный компонент, который накапливается именно в месте опухоли. Создать такую систему удалось с помощью «молекулярного клея» из двух белков: барназа и барстар. Статья опубликована в Journal of Controlled Release.
Как правило, противораковые препараты содержат цитотоксичные соединения, вызывающие гибель раковых клеток. Однако сложность их использования заключается в том, что они должны действовать только в месте опухоли, иначе пострадают здоровые клетки. Ученые из Института биоорганической химии имени академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН, Института общей физики имени А.М. Прохорова, Научно-исследовательского института морфологии человека, Томского политехнического университета и Инженерно-физического института биомедицины разработали новый метод ступенчатой доставки лекарств, который позволит снизить общетоксическое влияние противораковых препаратов.
Ученые предложили использовать два бактериальных белка: фермент барназу и ее ингибитор барстар. Белки очень быстро и прочно связываются друг с другом и могут служить в качестве «молекулярного клея», позволяющего соединить нетоксичный адресный компонент, узнающий опухоль, и высокотоксичный компонент, убивающий ее. Для этого ученые с помощью методов генной инженерии присоединили барназу к искусственному белку, распознающему рецепторы клеток рака молочной железы. Барстар был прикреплен к мембранным пузырькам, содержавшим бактериальный токсин.
Метод был протестирован на лабораторных мышах с раковыми опухолями человека. У животных, получавших плацебо или одну часть препарата, опухоли увеличились в 3–5 раз и образовали метастазы. У мышей, получавших полную систему, размер новообразований уменьшился на 71%, а метастазов не наблюдалось. При этом отсутствовали повреждения других органов, то есть новый препарат не был токсичен.
«В мире существует всего четыре системы предварительного нацеливания лекарства на опухоль. В основном они разработаны для радиотерапии, чтобы снизить лучевую нагрузку на организм пациента, но каждая из них имеет свои недостатки. Среди них можно отметить нежелательную активацию иммунного ответа, сложность и дороговизну производства. Компоненты разработанной нами системы — барназа и барстар — не имеют неспецифических мишеней в организме млекопитающих и поэтому обеспечивают высокую избирательность терапии. Кроме того, и барназу, и барстар методами генной инженерии можно легко соединить с любыми белками, распознающими любые онкомаркеры. В результате такой “молекулярный клей” становится удобной, надежной и универсальной системой предварительного нацеливания на самые разные опухоли и может лечь в основу разработки новых эффективных методов борьбы со злокачественными новообразованиями», — рассказывает руководитель проекта по гранту РНФ Сергей Деев.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
