Хабрахабр

Учеными обнаружен новый фактор эффективной доставки лекарств в опухоли

Методы адресной доставки лекарств находятся на пике популярности – точечное воздействие на очаги поражения позволяет бороться с болезнью, практически не затрагивая здоровые ткани. Остаются, тем не менее, вопросы: как повысить эффективность такой терапии, ускорить действие препарата, свести к минимуму его накопление в организме? Ученые лаборатории «Биологические наноматериалы» НИТУ «МИСиС» не первый год работают в этом направлении, и среди последних открытий коллектива – 30%-е повышение эффективности доставки лекарства в злокачественную опухоль при помощи нейтрофилов – клеток иммунной системы. Результаты работы опубликованы в международном научном журнале ACS Nano.

Выяснилось, что иммунные клетки организма нейтрофилы на 30% повышают эффективность доставки препарата в опухоль.
Липосомы – искусственно созданные жировые пузырьки – проникают в опухоль благодаря так называемому эффекту «повышенной проницаемости и удержания» (enhanced permeability and retention, EPR). 42104586132-af64639bd6-k
Ученые провели интравитальное (на живых тканях) исследование механизма адресной доставки лекарств в злокачественные опухоли с помощью липосом. Внутрь липосом «зашивается» лекарство, и при попадании в злокачественные ткани оно высвобождается.

Также разрастание опухоли вызывает сдавливание лимфатических сосудов и препятствует нормальному оттоку межклеточной жидкости. EPR-эффект возникает из-за чрезмерного разрастания сосудов, вызванного аномальной потребностью опухоли в кислороде и питании.⁠ При патологическом разрастании в стенках сосудов появляются огромные поры до 200 нм в диаметре. Таким образом, липосомы проникают в опухоль и не могут выйти из-за нарушенного лимфодренажа.

Однако так ли это на самом деле? Считается, что благодаря EPR-эффекту липосомы, могут проникать только в опухоль, но не в здоровые ткани. Наблюдения были проведены с помощью интравитального микроскопа, который позволяет изучать процессы непосредственно в живом организме. И что происходит в сосуде?
В ходе исследования ученые наблюдали за доставкой препарата в ткани здоровых мышей и в различные виды злокачественной опухоли: рак молочной железы, рак предстательной железы и меланому.

image-1

Липосомы, «облепившие» клетку раковой опухоли

Микроутечка – это небольшое изолированное скопление липосом вокруг сосуда. «Первый вывод, который мы получили в результате исследования – в живых тканях происходит два типа проникновения липосом из сосудов в ткани. Более того, микроутечки обнаружены в здоровых тканях, что объясняет токсичность лекарств на основе липосом, использующихся в современной клинике», – рассказывает автор работы, научный сотрудник лаборатории «Биомедицинские наноматериалы» НИТУ «МИСиС» Виктор Науменко. Такой процесс бесполезен для терапии опухолей, так как не позволяет препарату достичь опухолевых клеток.

Второй, наиболее интересный результат наблюдения, – утечкам в ткани опухоли способствует нейтрофил, разновидность лейкоцита, иммунной клетки организма. Когда нейтрофил выходит из сосуда, вместе с ним, через «приоткрывающуюся дверь» в сосудистой стенке, в опухоль успевают проникнуть липосомы. Согласно результатам, полученным научным коллективом, нейтрофилы повышают эффективность проникновения липосом в опухоль на треть.
Это открытие дает четкую закономерность: нейтрофилы повышают проницаемость сосудов опухоли для адресной доставки липосомальных препаратов, а значит, и увеличивают шансы на излечение. Причем происходит это только в случае макроутечки, которая представляет собой крупное диффузное «облако» липосом, проникающее глубоко в опухоль, обеспечивая, тем самым, целевую доставку лекарства.

image

Наши результаты свидетельствуют о том, что микроутечки не только не способствуют доставке препаратов к опухолевым клеткам, но и ответственны за его нежелательное накопление в здоровых тканях. «Разграничение двух типов утечек имеет важное значение для понимания механизма того, как работают лекарства на основе липосом. Лечебный эффект достигается за счет макроутечек, и нейтрофилы способны помочь его усилить», – подчеркнул Виктор Науменко.

В настоящее время коллектив продолжает лабораторные исследования в целях снижения нежелательных побочных эффектов липосомной терапии. Разработка механизмов искусственной стимуляции выработки нейтрофилов в организме больного для усиления онкотерапии – одно из перспективных направлений применения полученных данных.

Теги
Показать больше

Похожие статьи

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Кнопка «Наверх»
Закрыть