Динозавры и история жизни на Земле

Поиск по сайту



Статистика




Яндекс.Метрика




Нанобомбы нацелены на метастазы

«Если баобаб не распознать вовремя, потом от него уже не избавишься. Он завладеет всей планетой». Примерно то же самое можно сказать о большинстве злокачественных опухолей, в наше время ставшей одной из основных проблем человечества. И хотя по общей смертности онкология все равно уступает сердечно-сосудистым заболеваниям, страх перед агрессивными новообразованиями от этого меньше не становится.

В последние двадцать лет к почти вековому опыту хирургии, радио- и химиотерапии присоединилась иммунология, привнесшая в борьбу с раком клеточные вакцины и моноклональные антитела. И тот, и другой методы уже хорошо зарекомендовали себя, но необходимость искать всё новые и новые средства борьбы не исчезает. В последнее время эти поиски всё чаще проводятся в наномире.

Давид Череш и его коллеги из Университета Калифорнии в Сан-Диего предложили воспользоваться наночастицами, избирательно связывающимися с новообразованными сосудами.

Внутри каждого из шаров диаметром около 100 нанометров находится доксорубицин — химиотерапевтический агент, обладающий высокой токсичностью. Хотя он известен с 1960-х годов и широко используется в онкологии, традиционная проблема адресной доставки для него наиболее актуальна. Доксорубицин настолько токсичен, что даже небольшое превышение концентрации может привести к очень неприятным побочным реакциям.

Традиционно проблема адресной и высокоточной доставки решается с помощью антител — белков-иммуноглобулинов, обладающих способностью избирательно и очень прочно связываться с молекулой-мишенью — антигеном.

Обычно в роли антигена выступают чужеродные белки и пептиды бактерий или вирусов, а при аутоиммунных заболеваниях — собственные молекулы организма. Современные технологии позволяют создать антитело к любому возможному антигену, что уже нашло свое применение и в онкологии.

Череш и его коллеги воспользовались одной из «самых старых» бионанотехнологий — липосомами.

Эти нанопузырьки, по сути, представляют из себя крошечные мембранные органеллы, биологически совместимые с любым организмом. Ещё до активного внедрения в медицинскую науку похожих на футбольный мяч фуллеренов и прочих наночастиц липосомы уже использовались как контейнер для доставки лекарственных препаратов. Например, их способность быстро сливаться с любыми клетками очень помогает в косметологии.

Онкологам пришлось немного усовершенствовать метод. Во-первых, сделать пузырьки более стабильными, а во-вторых — добавить в их состав «якорную молекулу», обеспечивающую адресное связывание.

При этом Черешу удалось обойтись без трудоемкого производства антител.

Дело в том, что в нашем организме контакт и взаимное узнавание клеток происходит с помощью многочисленных молекул межклеточного взаимодействия. Самые распространенные среди них — семейство интегринов, значительная часть которых расположена на эндотелии, выстилающем внутреннюю поверхность сосудов. Благодаря интегринам циркулирующие клетки «узнают», где им нужно остановиться, прикрепиться, а если есть необходимость, то и выйти из сосуда в ткани.

В данном случае мишенью стал интегрин ανβ3, в значительно большей концентрации встречающийся на эндотелии растущих сосудов опухолей. Адресно связывающийся с этим интегрином белок RGD уже был опробован онкологами при диагностике и исследовании опухолей. Теперь RGD включили в стенку липосомы, также состоящей из дистеаролфосфотидилхолина, холестерола, дистеролфосфатидилэтаноламина и прочих композитов жирных кислот, названия которых иногда можно встретить на баночке с обычным ночным кремом.

Введение липосом мышам оказалось особо эффективным для борьбы с вновь образующимися очагами — метастазами.

Учёные считают, что это связано с тем, что основная опухоль уже обладает развитой сетью сосудов, в то время как в метастазах как раз идёт активный рост, связанный с увеличенной концентрацией на поверхности клеток «мишени» вышеупомянутого интегрина.

Череш отметил, что этот метод позволил снизить концентрацию доксорубицина в 15 раз, и это при том, что препарат продолжали вводить в общий кровоток, а не в конкретную артерию, снабжающую опухоль. Результаты работы опубликованы в последнем номере Proceedings of the National Academy of Sciences.

Учёные отмечают, что их работа стала не только очередным вкладом в борьбу с раком, но ещё раз подтвердила необходимость поиска «маркеров» — специфических белков и других молекул на поверхности клеток, характерных именно для опухоли. Ведь помимо своей диагностической ценности они могут стать следующей удобной мишенью для новых «умных бомб»; именно так назвали свое нанодетище американские онкологи.