Thu08162018

Last update09:47:31 AM GMT

06.11.10 13:17

Уникальные нанобиоконъюгаты для лечения наиболее частой и агрессивной опухоли мозга

Написала  Слесарева Оксана
Оценить
(0 голоса)
`

Девять лет назад ученые из нейрохирургического института Cedars-Sinai's Maxine Dunitz обнаружили тончайшее изменение, происходящее в молекулярном составе наиболее агрессивного типа опухолей мозга, мультиформной глиобластомы. При дальнейшем исследовании они обнаружили, что определенный белок, называемый ламинин-411 (laminin-411), играет важную роль в способности опухоли формировать новые кровеносные сосуды для поддержания своего роста и распространения. Ранее не существовало способа блокирования этого протеина.

Теперь, используя новые технологии лекарственной инженерии, которые является частью передовой науки, называемой наномедицина, исследовательская группа создала нанобиоконъюгаты («nanobioconjugate») препаратов, которые могут вводиться в виде внутривенных инъекций и достигать с кровью опухоли головного мозга. Они спроектированы специально для проникновения через стенки опухолевых клеток, к ядрышку.

Зрелые ядрышки растут в кислой среде, химические компоненты препаратов вызывают в этой точке нарушение мембраны ядрышка. Препарат блокирует синтез в опухолевых клетках ламинина-411, «злокачественного» белка новых сосудов опухоли. По своей природе препарат не токсичен для неопухолевых клеток; побочные эффекты, связанные с традиционной химиотерапией не выявляются у этого класса препаратов.

Этот подход, как полагают, первый в своем роде, как сообщается в Трудах Национальной академии наук (онлайн). Исследования на лабораторных мышах показавают, что эта система позволяет большому количеству противоопухолевого препарата накапливаться в опухоли, что значительно замедляет рост новых опухолевых сосудов и самой опухоли. Опухоли у животных, получавших препарат, были на 90% меньше, чем в контрольной группе.


Глиомы – тип злокачественных опухолей головного мозга, крайне трудно поддающихся лечению. Их тенденция к распространению в здоровую ткань мозга и способность к метастазированию в отдаленные места делают практически невозможным полное удаление хирургическим путем. Они устойчивы к химиотерапии и лучевой терапии, а сам мозг «защищен» гематоэнцефалическим барьером и механизмами иммунной системы, что делает невозможным лечение.

Система, разработанная в Cedars-Sinai - нанобиоконъюгаты - кажется, решает проблему лечения опухолей головного мозга. Наноконъюгаты являются новейшими молекулярными препаратами, предназначенными для проникновения в клетки и, в частности, в определенные «мишени» в них. Как следует из термина «биоконъюгаты», эти системы содержат химические «модули», связанные для доставки сильными химическими связями. Такие связи предотвращают компоненты от повреждения или разобщения в тканях или плазме крови во время транспортировки. В препаратах противоопухолевый компонент активируется непосредственно в опухолевых клетках.

Наноконъюгаты существуют как единое целое, его компоненты связаны для выполнения критически важных задач в определенной последовательности и атаки нескольких целей одновременно. Конечное нападение на опухолевые клетки зависит от комплекса хорошо связанной цепи биохимических событий, таких как:

-  проникновение через гематоэнцефалический барьер и гематоэнцефалический барьер опухоли, а именно, самонаведение на опухолевые клетки;

- проникновение через стенки кровеносных сосудов и опухолевых клеток, выпуск противоопухолевых препаратов в нужном месте и в нужное время;

- и демонтаж механизмов, благодаря которым растут кровеносные сосуды опухоли.

«Эти нанобиоконъюгаты отличаются от предыдущих препаратов наномедицины, поскольку обеспечивают выход противоопухолевых препаратов непосредственно в опухолевых клетках, а не только на месте опухоли», сказала научный сотрудник Julia Y. Ljubimova (Юлия Любимова), доктор медицины, ведущий автор исследования. Она руководит лабораторией «доставки лекарств и наномедицины» в отделении нейрохирургии Cedars-Sinai. Также вклад в это исследование и статьи внесли: Hui Ding, и Eggehard Holler, химики, биохимики и иммунологи. Holler связан как с Cedars-Sinai, так и с Университетом Регенсбурга в Германии.

Препараты Cedars-Sinai - макромолекулы от 20 до 30 нанометров, основанные на высокой степени очистки кислоты, полученной из одноклеточного организма Physarum polycephalum. Когда наноконъюгаты выполнят свои задачи, организм выводит их полностью, не оставляя вредных остатков.

«Основываясь на наших исследованиях, наноконъюгаты  являются безопасным и эффективным способом доставки, что может использоваться в лечении дегенеративных заболеваний мозга и широкого спектра расстройств. Они безвредны, разлагаются на углекислый газ и воду, нетоксичные для нормальной ткани, и, в отличие от некоторых препаратов, они не являются иммунногенными, а это означает, что они не стимулируют иммунную систему к возникновению аллергических реакций, которые могут варьироваться от легкой сыпи до анафилактического шока и смерти», сказала Любимова.

Исследователи ожидают, что клинические испытания препарата начнутся в ближайшем будущем.