Команда фармацевтов и химиков из Национального университета Сингапура (NUS) разработала новый противораковый препарат, который оказывает менее токсическое воздействие на почки. Новый препарат работает как «волшебная пуля», которая доставляется непосредственно в митохондрии – генераторы энергии клеток – раковых клеток. Как только лекарство достигает опухоли, сразу высвобождаются две активные молекулы – противораковое лекарственное средство и сенсибилизатор, которые атакуют митохондрии, что приводит к гибели раковых клеток. Такой целевой подход уменьшает взаимодействие лекарственного средства с другими тканями, сводя к минимуму побочные эффекты, и ожидается, что он снизит риск развития у пациентов устойчивости к противораковым лекарственным средствам, таким как цисплатин.

О разработке нового препарата впервые сообщили в журнале Angewandte Chemie International Edition 3 апреля 2019 года.

Побочные эффекты противораковых препаратов

Открытие цисплатина в качестве противоракового лекарственного средства в 1965 году стало важной вехой, которая изменила лечение этого заболевания и улучшила показатели излечения больных раком во всем мире.

Более 50 лет спустя цисплатин и новое поколение противораковых лекарств на основе платины все еще используются примерно в 40% всех видов химиотерапии. Однако эти лекарства имеют токсические побочные эффекты, например, вызывают тяжелую дисфункцию почек у пациентов, что может потребовать от некоторых пациентов прохождения диализного лечения.

При разработке и оценке новых методов лечения рака исследователи часто используют цисплатин в качестве золотого стандарта для сравнения новых лекарств. Известно, что цисплатин убивает раковые клетки, повреждая ДНК. Но раковые клетки умны, и у них есть способы исправить это повреждение и стать устойчивыми к лекарственному лечению. Следовательно, нам нужны хорошие альтернативы, которые могут решить проблему лекарственной устойчивости и связанных с ней побочных эффектов ».

Анг Ви Хан, доцент кафедры химии, научный факультет НУС

Он работал вместе с доцентом Джорджией Пасторин из Фармацевтического факультета Научного факультета НУК, чтобы заняться разработкой противоракового препарата с лучшими результатами лечения, который мог бы служить альтернативой цисплатину. Исследование было проведено в сотрудничестве с профессором Дэном Гибсоном из Еврейского университета в Иерусалиме.

Лабораторные исследования: опухоль исчезает после адресной доставки нового препарата

Признавая, что митохондрии имеют менее эффективные механизмы восстановления в своей ДНК, команда NUS придумала новое лекарство, которое может быть доставлено непосредственно им. Это было достигнуто путем добавления митохондриально-направленного лиганда к исходному каркасу цисплатина. Этот дополнительный лиганд обладает сильным положительным зарядом, который проявляет высокое сродство к дополнительному отрицательному заряду митохондриальной мембраны.

Исследователи NUS исследовали, как их лекарственное средство высвобождается в кровь, и разработали метод инкапсулирования своего нового лекарственного препарата в миниатюрные лекарственные носители, известные как липосомальные нановезикулы. Поскольку опухоли растут очень быстро, их кровеносные сосуды не успевают правильно развиваться, и они протекают. Такая среда позволяет проникать носителям лекарств из кровеносных сосудов в микроокружение опухоли и удерживаться в опухоли для осуществления «атаки» на раковые клетки.

Эксперименты исследователей показали, что новое лекарство при доставке в модели рака толстой кишки сокращало опухоль до тех пор, пока она не стала необратимой.

«Никаких признаков воспаления почек обнаружено не было, в отличие от использования обычного цисплатина. Эти результаты показывают, что наше изобретение является жизнеспособной альтернативой цисплатину», – сказала д-р Мария Бабак, которая была первым автором исследования.

«Несмотря на то, что наши результаты демонстрируют большой потенциал, мы хотим и дальше ставить перед собой задачу улучшить наш препарат, чтобы мы могли достичь полной ремиссии опухоли и бороться с лекарственной устойчивостью. Выполнение такого подвига откроет двери для улучшения лечения рака и показателей выживаемости». сказал доцент Пасторин.

Дальнейшие исследования

Чтобы повысить эффективность нового препарата, исследовательская группа изучает возможность корректировки доз и периодичности лечения. Они также изучают комбинации различных противораковых лекарств и изучают способы их упаковки в подходящие системы доставки лекарств для повышения эффективности, снижения побочных эффектов и борьбы с лекарственной устойчивостью у больных раком.