Палочковидные наночастицы химиотерапевтического препарата более эффективно связываются с мембранными рецепторами раковых клеток. (Фото: Peter Allen)
Биоинженеры Калифорнийского университета в Санта-Барбаре (University of California, Santa Barbara) установили, что изменение формы наночастиц химиотерапевтических препаратов – из сферической в палочковидную – повышает эффективность таргетинга и доставки противораковых средств в клетки рака молочной железы в 10 тысяч раз.
По мнению исследователей, эти данные, недавно опубликованные в престижном научном журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, могут кардинально повысить эффективность методов лечения рака и снизить побочные эффекты химиотерапии.
«Из-за неэффективного взаимодействия с мембраной раковой клетки традиционные противораковые препараты накапливаются в печени, легких и селезенке, а не в раковой клетке», - объясняет профессор химической инженерии Самир Митраготри (Samir Mitragotri), директор Центра биоинженерии (Center for BioEngineering) UCSB. «Мы считаем, что наша стратегия значительно повышает специфичность противораковых препаратов по отношению к раковой клетке».
Чтобы разработать препараты с такой высокой специфичностью, ученые создали палочковидныенаночастицы химиотерапевтического препарата камптотецина (camptothecin) и покрыли их антителами – трастузумабом (trastuzumab), – проявляющими селективность по отношению к клеткам определенных типов рака, в том числе рака молочной железы. В подавлении роста клеток рака молочной железы покрытые антителами камптотециновые наностержни были в 1000 раз более эффективны, чем взятый в чистом виде трастузумаб, и в 10 раз более эффективны, чем чистый камптотецин.
Директор Центра биоинженерии UCSB профессор химической инженерии Самир Митраготри (Samir Mitragotri). (Фото: indiawest.com)
«Этот уникальный подход к разработке формы противоопухолевых препаратов и их сочетанию с антителами представляет собой новое направление в химиотерапии», - добавляет профессор Митраготри.
Профессор Митраготри и его коллеги обратились к клеткам рака молочной железы, чтобы изучить синергию формы и молекулярного распознавания, позволяющую клеткам выполнять сложные функции в организме человека.
«На мысль рассматривать в качестве ключевого параметра форму нас натолкнули природные объекты. В природе все основные частицы, такие как вирусы, бактерии, эритроциты, тромбоциты, не являются сферическими», – поясняет профессор. «Ключевую роль в их функции играет форма».
Исследование было проведено в сотрудничестве с Genentech из фармацевтической группы Roch.
«Работа профессора Митраготри и его коллег представляет собой пример выдающегося вклада биоинженеров UCSB в медицинские исследования и того, какие результаты приносит наша модель сотрудничества с промышленностью», - прокомментировал исследование декан Инженерного колледжа UCSB Род Элфернесс (Rod Alferness).
