Автор AZoNano ] 11 ноября 2020 г.

«Я работал в этой сфере более 10 лет и не видел ничего подобного»

Новые синтетические белковые наночастицы, способные преодолевать почти непроницаемый гематоэнцефалический барьер у мышей, могут доставлять лекарства, убивающие рак, непосредственно к злокачественным опухолям мозга, как показывает новое исследование Мичиганского университета.

В исследовании впервые продемонстрировано, что внутривенное лекарство может преодолевать гематоэнцефалический барьер.

Это открытие может однажды позволить создать новые клинические методы лечения глиобластомы, наиболее распространенной и агрессивной формы рака мозга у взрослых, заболеваемость которой растет во многих странах. Сегодня средняя выживаемость пациентов с глиобластомой составляет около 18 месяцев; средняя 5-летняя выживаемость ниже 5%.

В сочетании с лучевой терапией внутривенные инъекции команды UM привели к долгосрочному выживанию семи из восьми мышей. Когда эти семь мышей испытали рецидив глиобластомы, их иммунные ответы сработали, чтобы предотвратить повторный рост рака – без каких-либо дополнительных терапевтических препаратов или других клинических методов лечения.

«Это все еще остается для нас чем-то вроде чуда», – сказал Йорг Лаханн, профессор химической инженерии Вольфганга Паули и соавтор исследования. «Там, где мы ожидаем увидеть некоторые уровни роста опухоли, они просто не образовались, когда мы повторно проверили мышей. Я работал в этой области более 10 лет и не видел ничего подобного» [.

Результаты показывают, что комбинация терапевтических препаратов и методов доставки наночастиц командой UM не только уничтожила первичную опухоль, но и привела к иммунологической памяти или способности быстрее распознавать и атаковать оставшиеся злокачественные раковые клетки.

«Это огромный шаг на пути к клинической реализации», – сказала Мария Кастро, R.C. Шнайдер, профессор нейрохирургии и соавтор исследования. «Это первое исследование, демонстрирующее способность доставлять терапевтические препараты системно или внутривенно, которые также могут преодолевать гематоэнцефалический барьер и достигать опухолей».

Пять лет назад Кастро знала, как она хочет бороться с глиобластомой. Она хотела остановить сигнал, который посылают раковые клетки, известный как STAT3, чтобы обманом заставить иммунные клетки обеспечить им безопасный проход внутри мозга. Если бы она могла закрыть этот путь с помощью ингибитора, раковые клетки были бы обнажены, и иммунная система могла бы их устранить. Но у нее не было способа преодолеть гематоэнцефалический барьер.

Она посетила семинар в Институте биоинтерфейсов, который возглавляет Лаханн, и они обсудили проблему. Команда Лаханна начала работу над наночастицей, которая могла бы переносить ингибитор STAT3 через гематоэнцефалический барьер.

Белок, называемый человеческим сывороточным альбумином, который присутствует в крови, является одной из немногих молекул, которые могут преодолевать гематоэнцефалический барьер, поэтому команда Лаханна использовала его в качестве структурного строительного блока для своих наночастиц. Они использовали синтетические молекулы, чтобы связать эти белки, а затем присоединили ингибитор STAT3 и пептид, называемый iRGD, который служит устройством нахождения опухоли.

В течение трех недель когорта мышей получала несколько доз нового наномедицина, что увеличило их среднюю выживаемость до 41 дня по сравнению с 28 днями для тех, кто не лечился. После этого успеха команда провела второе исследование на мышах с использованием препарата наряду с нынешним стандартом лечения: целенаправленной лучевой терапией. Семь из восьми мышей достигли длительного выживания и оказались полностью свободными от опухолей, без признаков злокачественных инвазивных опухолевых клеток.

Исследователи говорят, что их синтетические белковые наночастицы могут быть использованы после доработки и доклинических испытаний для доставки других низкомолекулярных препаратов и методов лечения для лечения опухолей на твердой основе, которые в настоящее время не поддаются лечению.

Исследование «Системная доставка синтетических белковых наночастиц в опухоль головного мозга для терапии глиобластомы» опубликовано в Nature Communications.

Работа была поддержана Национальным институтом здравоохранения и Национальным институтом неврологических расстройств и инсульта, Медицинским исследовательским фондом доктора Ральфа и Мэриан Фальк – программой Catalyst Awards, отделением нейрохирургии UM, Институтом биоинтерфейсов UM, Leah's Happy Hearts, Фонд ChadTough и Фонд «Улыбки для Софи навсегда». U-M подала заявку на патентную защиту.

Лаханн также является профессором материаловедения и инженерии; биомедицинская инженерия; и макромолекулярная наука и инженерия в Инженерном колледже U-M. Кастро – профессор нейрохирургии, клеточной биологии и биологии развития в Медицинской школе UM

Источник: http://www.umich.edu/