Управляемая капсула против рака

    Каждый раз, когда встречаются заголовки новостей про то, что ученые победили рак, это приводит к немыслимым переживаниям для тысяч (иногда даже сотен тысяч) людей. Поэтому в описании данного исследования мы постарались быть предельно корректными. Чтобы вы понимали, что в действительности сделано, и к чему это может привести.


    Что сделано

    Научный коллектив ученых НИТУ «МИСиС» и Российского национального исследовательского медицинского университета им. Н.И. Пирогова провел успешные доклинические исследования нового противоопухолевого препарата на основе наночастиц магнетита.

    Доклиника — это вторая стадия испытаний, которая проводится на животных. Первая стадия — это испытание на клетках. Третья — на людях-добровольцах.

    Тесты показали увеличение продолжительности жизни больных мышей на 50% в случае применения для лечения инновационного препарата. То есть, доказано главное — эффективность системы. Результаты опубликованы в журнале Nanomedicine.



    Препарат представляет собой комбинацию из двух компонентов: сферические наночастицы магнетита, внутрь которых поместили лекарство-цитостатик (токсическое вещество, разрушающее клетки опухоли) и векторную молекулу, которая выполняет функцию адреса, то есть ведет частицу с ядом конкретно к пораженному органу, не накапливаясь в здоровых тканях организма.

    «Ученые НИТУ «МИСиС» под руководством заведующего лабораторией «Биомедицинские наноматериалы» НИТУ «МИСиС» к.х.н. Максима Абакумова уже четвертый год работают с наночастицами магнетита, используя их для создания противоопухолевых препаратов. В настоящий момент научный коллектив лаборатории готовится перейти к следующему этапу доклинических исследований, которые запланированы уже в 2019 году», – рассказывает ректор НИТУ «МИСиС» Алевтина Черникова.

    Следующий этап подразумевает исследование препарата на токсичность для организма, побочные эффекты, а также тонкости фармакокинетики.

    Векторная молекула представляет собой антитело к белку «фактор роста эндотелия сосудов» (VEGF) – сигнального белка, вырабатываемого клетками для стимулирования образования эмбриональной сосудистой системы. Молекула, таким образом, работает по схеме «ключ-замок», находя и присоединяясь только к определенному типу клеток. В этом исследовании ученые одними из первых в мире применили векторную молекулу в необычном функционале – раньше она использовалась в качестве самостоятельного лекарственного средства. Однако монотерапия с использованием данных антител на сегодняшний день не показала высокой эффективности. Тем не менее, это не делает менее перспективным данный белок в качестве «адреса» для доставки лекарственных препаратов, что и было продемонстрировано в текущей работе.



    «Исследования показали, что предложенная терапевтическая схема эффективна: эксперименты in vitro, а затем in vivo продемонстрировали, что продолжительность жизни животных, проходящих лечение новым препаратом, увеличилась на 50% — с 23 до 39 дней, – рассказывает руководитель научной группы заведующий лабораторией «Биомедицинские наноматериалы» НИТУ МИСиС Максим Абакумов. – Помимо этого, предложенное вещество показало хорошую визуализацию ткани опухоли в процессе МРТ-исследования. Это потенциально может быть применимо для облегчения работы хирургов в процессе операции с целью обозначения и визуальной фиксации краев пораженного органа».



    Помимо схемы drug delievery (адресная доставка лекарств), к которой относится текущее исследование, частицы оксида железа показывают хорошие результаты и в методе терапии путем гипертермии. Он заключается в следующем: наночастицы магнетита вводятся в пораженный орган, где они накапливаются, и далее подвергаются воздействию переменного электромагнитного поля с определенными параметрами, в результате которого они разогреваются до 43-45 градусов и разогревают окружающие раковые клетки, которые при этом погибают. Важно отметить, что ранее было показано, что раковые клетки более чувствительны к изменению температуры, чем здоровые, и это также позволяет оставить здоровую ткань неповрежденной.

    Исследования продолжаются, о новостях расскажем.
    • +16
    • 5,3k
    • 4
    НИТУ «МИСиС» 207,03
    Образование и наука
    Поделиться публикацией
    Комментарии 4
    • 0

      "Что сделано" понятно, а вот к чему это может привести как-то не очень раскрыто… Даже заголовка такого нет.

      • +1
        Несколько вопросов о первой методике лечения (с вектором).
        1. Какова причина использования именно магнитных частиц для доствки лекарства? Из описания следует, что их магнитные свойства не используются.
        2. Как можно в наночастицу запихнуть лекарство? Наночастицы внутри полые?
        3. Почему нельзя молекулу лекарства присоединить напрямую к молекуле-вектору и забить на магнитные наночастицы?
        4. Каким образом лекарство попав в раковую клетку «вылазит» из наночастицы? (там что дверь?)
        5. Как молекуда лекарства узнаёт, что ей пора вылазить из наночастицы?
        • 0
          Цитирую ответы Максима:

          1. Какова причина использования именно магнитных частиц для доствки лекарства? Из описания следует, что их магнитные свойства не используются.

          Причина включения магнитного ядра в принципе была описана в статье, она заключается в дополнительном использовании метода МРТ для контроля доставки противоопухолевого препарата.

          2. Как можно в наночастицу запихнуть лекарство? Наночастицы внутри полые?

          Сами нанокристаллы оксида железа представляют собой плотную кристаллическую решетку из атомов железа и кислорода и внурь такой структуры лекарство поместить невозможно. Но вокруг самих нанокристаллов дополнительно расположена оболочка из молекул человеческого сыворточного альбумина. (ЧСА). С этим белком и происходит взаимодействие молекул лекарства и их иммобилизация

          3. Почему нельзя молекулу лекарства присоединить напрямую к молекуле-вектору и забить на магнитные наночастицы?

          Лекарственный препарат обладает своей эффективностью только в своем исходном виде. Образование ковалентной связи между молекулой лекарства и вектором приведет к изменению его свойств и потере активности. Кроме того, с точки зрения безопасности, это совершенно новая молекула, которая требует проведения полномасштабных дополнительных исследований. Также, одна наночастица несет несколько молекул-векторов, но дестяки тысяч молекул лекарства. При прямой модификации на одну молекулу вектор будет приходится только несколько молекул лекарства.

          4. Каким образом лекарство попав в раковую клетку «вылазит» из наночастицы? (там что дверь?)

          Нет, там конечно же не дверь.))) Но ранее нами было показано рН зависимое высвобождение молекул лекарства из наночастицы. При нормальных значениях рН (в крови) лекарство связано с наночастицей, однако в кислых значения рН связь ослабевает и препарат высвобождается. А кислые значения рН часто встречаются в опухолях, т.к их рост сопровождается локальной гипоксией и ацидозом.

          5. Как молекуда лекарства узнаёт, что ей пора вылазить из наночастицы?

          В приниципе ответ на этот вопрос содержится в предыдущем, но можно объяснить следующим образом: лекарство всегда постепенно высвобождается из наночастиц или из кровотока, а мы можем лишь варьировать где оно высвободится. За счет вектора больше наночастиц и больше лекарства высвободится именно в опухоли. Также за счет рН его высвобождение в опухоли будет более эффективно.
        • 0
          Векторная молекула — понятно, система наведения и доставки, цитостатик — заряд, ген смерти, эти два боекомплекта и так испытаны уже давно, но зачем наночастицы магнетита в которые, каким то образом засунули внутрь цитостатик… В последнем примере применение понятно, вогнали, нагрели, слабаки померли — профит!)

          Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

          Самое читаемое
          Интересные публикации