Ученые из Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого (СПбПУ), работая в составе научного коллектива, достигли значительного прорыва в повышении эффективности целевой доставки противораковых препаратов. Им удалось разработать метод, позволяющий точечно высвобождать активное вещество в раковых клетках, минимизируя воздействие на здоровые ткани. Это стало возможным благодаря покрытию лекарственных наночастиц особой смесью веществ, которая составляет до трети массы головного мозга человека. Детали исследования были опубликованы в престижном журнале Journal of Controlled Release.
Традиционная химиотерапия часто вызывает тяжелые побочные эффекты, такие как выпадение волос, тошнота и общая утомляемость. Это происходит потому, что токсичные химиопрепараты не обладают избирательностью и атакуют не только злокачественные образования, но и здоровые клетки организма, распространяясь по всему кровотоку, как пояснили специалисты СПбПУ.
Как подчеркнул Сергей Шипиловских, ведущий научный сотрудник и доцент Высшей школы биомедицинских систем и технологий СПбПУ, неизбирательное действие препаратов снижает общую эффективность лечения, поскольку лишь малая часть лекарства достигает опухоли. Для решения этой проблемы ученые предлагают использовать наноносители — микроскопические «контейнеры», способные защищать активное вещество от внешней среды и направленно доставлять его к цели.
Идея заключается в том, чтобы снабдить эти наноконтейнеры специальными «метками», которые будут распознаваться исключительно раковыми клетками. Совместно с коллегами из Университета ИТМО, исследователи СПбПУ обнаружили, что покрытие поверхности наночастиц особой смесью биологически активных веществ значительно уменьшает их взаимодействие со здоровыми клетками, обеспечивая прицельную доставку лекарства прямо в опухоль.
«Наши эксперименты показали, что до 80% активного лекарственного вещества высвобождается из наноконтейнера (основанного на диоксиде кремния с липидной оболочкой из лецитина) непосредственно внутри раковых клеток», — сообщил Сергей Шипиловских. Он также отметил пролонгированный характер действия: препарат высвобождается постепенно, обеспечивая длительный накопительный эффект в области опухоли.
Для создания липидной оболочки наноконтейнеров был выбран лецитин — природная смесь жиров, жирных кислот и других соединений. Поскольку лецитин составляет около 30% массы человеческого головного мозга, его использование гарантирует отсутствие отторжения и нежелательной иммунной реакции со стороны организма пациента.
«Использование активного вещества в виде наночастиц, а не в свободной форме, значительно улучшает условия хранения. Наноконтейнер надежно защищает препарат от таких внешних факторов, как атмосферный кислород, свет и другие воздействия, способные его повредить», — прокомментировал ученый.
Исследователи полагают, что накопление наночастиц в опухолях объясняется как уникальной структурой липидной оболочки, так и повышенной метаболической активностью раковых клеток по сравнению со здоровыми. В дальнейших планах — детальное изучение механизмов захвата покрытых лецитином наночастиц клетками и создание универсальной системы для доставки противоопухолевых препаратов, применимой к различным типам рака.
Данное исследование было проведено при поддержке федеральной программы «Приоритет-2030».
