Ученые вводят комбинированный подход к борьбе с раком

        

Наночастицы с многофункциональным предшественником препарата для синергической опухолевой терапии

Для эффективной терапии рака с небольшими побочными эффектами активное лекарственное средство должно избирательно достигать высокой концентрации в опухоли. В журнале Angewandte Chemie ученые ввели новый подход, в котором два синергетических компонента препарата объединены в димер. Этот димер может быть включен в полимерные нанопортеры при исключительно высокой концентрации. Компоненты активируются, когда димер разделяется внутри опухоли. Кроме того, они позволяют использовать две различные технологии визуализации.

Полимерные мицеллы являются наиболее важными нанотранспортерами, используемыми при лечении опухолей. Несмотря на улучшенные транспортные системы, все еще необходимо преодолеть многие проблемы: недостаточная нагрузка, преждевременное высвобождение лекарственного средства, отсутствие способности контролировать распределение лекарственного средства и ограниченное накопление препарата в опухолевой ткани. Longjiang Zhang, Guizhi Zhu, Xiaoyuan Chen и их команда подошли к этим проблемам с другой стороны. Вместо улучшения транспортера они улучшили груз.

Ученые из Национального института здоровья в Бетесде, США, и Нанкинский университет, Китай, использовали простой, но эффективный трюк: они связали два препарата, камптотецин и специальный фотосенсибилизатор, чтобы сделать димер. Мицеллы могут очень эффективно загружаться необычно большим количеством димерных грузов (59%). Димеры менее гидрофильные, чем их отдельные компоненты, что позволяет им легче вводить в гидрофобный интерьер мицелл. По той же причине димеры не выходят из мицелл, когда они проходят через кровеносные сосуды. Это уменьшает нежелательные побочные эффекты.

Оба компонента изначально неактивного димера связаны дисульфидным мостиком, который может быть разрушен только глютатион-зависимым каскадом реакции. Глутатион представляет собой небольшой белок, который присутствует в высокой концентрации во многих опухолях. Оба препарата активируются только после разделения димера внутри опухолевых клеток.

Когда область опухоли облучается лазерным излучением, фотосенсибилизатор превращает нормальный кислород в высокореактивный синглетный кислород, который повреждает клетку и вызывает кислородный дефицит. Камптотецин ингибирует фактор 1α, который помогает клеткам противостоять дефициту кислорода. Это повышает цитотоксический эффект фотосенсибилизатора. Другим эффектом камптотецина является то, что он повреждает ДНК опухолевых клеток.

Кроме того, фотосенсибилизатор представляет собой флуоресцентный краситель и может связывать радиоизотопную меди-64, что позволяет визуализировать как с помощью флуоресцентной визуализации, так и с помощью позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ). Количественный ПЭТ позволяет точно контролировать димер, а также подтверждать его фармакокинетику и биораспределение in vivo .

Эксперименты с клеточными культурами и опухолевыми мышами продемонстрировали, что этот новый метод значительно улучшает перенос и накопление лекарственного средства в опухолях со значительно меньшим количеством побочных эффектов, при этом уменьшая опухоль в значительно большей степени, чем введение несвязанных отдельных компонентов.

]

Источник:

http://newsroom.wiley.com/press-release/angewandte-chemie-international-edition/combination-pack-battles-cancer-nanoparticles-

      

Source link