Ученые разработали новый метод точечной доставки химиотерапии в опухоли. Они создали наночастицы в форме щеток для бутылок с прикрепленными моноклональными антителами, которые нацелены на раковые клетки. Этот метод позволяет доставлять в сотни раз больше лекарств к опухоли по сравнению с существующими конъюгатами, то есть комплексами антитело-лекарство. Новые наночастицы эффективно уничтожили большинство опухолей в экспериментах на мышах, включая опухоли рака молочной железы и рака яичников. Исследование открывает путь к более эффективным и точечным способам лечения рака. Работа опубликована в журнале Nature Biotechnology.
При обычной химиотерапии лекарства попадают в организм и убивают не только раковые, но и здоровые клетки, что приводит к побочным эффектам. Таргетная терапия направлена только на раковые клетки, благодаря чему лечение становится более безопасным и эффективным. При этом для доставки препаратов врачи обычно используют антитела, которые распознают специфические белки на поверхности раковых клеток. Однако зачастую к антителам можно прикрепить лишь небольшое количество лекарства, поэтому приходится использовать очень сильные препараты с серьезными побочными эффектами.
Теперь исследователи создали новый способ доставки химиотерапевтических препаратов в опухолевые клетки с помощью наночастиц. Каждая частица содержит моноклональное антитело, которое распознает белок на поверхности опухоли. Это антитело связано с полимерными цепочками в форме щеток, а к этим цепочкам прикреплены сотни молекул лекарства — значительно больше, чем в существующих конъюгатах типа «антитело — лекарство».
Ученые использовали метод «клик-химии», который позволяет соединять две любые молекулы с помощью добавленных атомов кислорода и азота. Этот подход применили для присоединения полимеров к одному антителу, создав связку (конъюгат) «полимер — антитело» (АВС). В результате один такой конъюгат может переносить сотни молекул пролекарства — неактивных форм препаратов, которые активируются после попадания в организм. Это дает возможность использовать более широкий спектр лекарств, включая менее токсичные, например доксорубицин и паклитаксел.
«Мы можем использовать конъюгаты "антитело — щетка" для увеличения концентрации препарата, и в этом случае мы можем использовать менее сильнодействующие препараты. В будущем мы сможем легко создавать сополимеры с несколькими препаратами для проведения комбинированной терапии», — рассказал Бин Лю из Массачусетского технологического института.
Лекарства в частицах прикреплены к полимеру через расщепляемые соединения. Одни из них быстро высвобождают препарат, убивая близлежащие раковые клетки, даже если они не несут целевой белок. Другие частицы попадают внутрь клеток с антителами, где высвобождают токсичные вещества.
Для проверки эффективности ученые создали наночастицы с разными лекарствами: ингибиторами микротрубочек (MMAE и паклитаксел) и препаратами, повреждающими ДНК (доксорубицин и SN-38). Также они создали частицы с экспериментальным препаратом PROTAC, который разрушает дефектные белки внутри клеток. Антитела были направлены на белки HER2 или MUC1, часто встречающиеся в опухолях молочной железы и яичников.
Исследователи провели опыт на мышах с раком молочной железы и яичников. Результаты показали, что разработанные ABC-частицы эффективно уничтожали опухоли, и лечение было успешнее, чем при использовании тех же препаратов без антител. При этом команда применяла дозы в 100 раз меньшие, чем в традиционных препаратах. ABC-терапия также превзошла одобренные в США препараты T-DxD и TDM-1, которые нацелены на HER2.
В будущем ученые планируют использовать разные комбинации препаратов в частицах ABC для повышения эффективности терапии. Исследователи также работают над использованием различных антител, таких как антитела, нацеленные на белок EGFR, который встречается во многих опухолях.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
