Новый подход к химиотерапии рака: лекарство замаскировали под жир

Американские ученые предложили новую методику борьбы с онкологическими заболеваниями. Они разработали революционную технику, которая позволяет противоопухолевым препаратам маскироваться под клетки жира. В ходе лабораторных опытов на мышах исследователи смогли с ее помощью безопасно доставить в область злокачественной опухоли гораздо более высокие, чем обычно, дозы лекарственного вещества, добившись полного уничтожения патологического новообразования.

«Разработанный нами подход по своему действию напоминает троянского коня», – говорит профессор Натан Джанески из Северо-Западного университета в Эванстоне, штат Иллинойс, который вместе с коллегами и придумал инновационный способ доставки противораковых препаратов непосредственно в место локализации опухоли. Новый подход, который исследователи протестировали на мышиных моделях рака и описали в научной статье, вышедшей в официальном издании Американского химического общества, позволил им использовать более высокие дозы обычного химиопрепарата для эффективного уничтожения опухолевых клеток.

«Наша методика маскирует лекарственное вещество под жирную кислоту, благодаря чему рецепторы злокачественных клеток без проблем пропускают его внутрь, – поясняет профессор Джанески. – Как только препарат начинает распадаться, он убивает клетки опухоли».

Главное преимущество новой противораковой стратегии состоит в том, что она не только позволяет применять намного более высокие дозы лекарств, благодаря чему эффективно разрушает злокачественные клетки, но и обладает меньшей токсичностью, а значит, меньшим числом негативных побочных действий в сравнении с существующими сегодня методами доставки.

Безопасная доставка высокой дозы лекарства

«Троянский конь», разработанный профессором и его командой, представляет собой длинноцепочечную жирную кислоту, способную связываться с лекарственным веществом с обеих сторон. После ее связывания с нужным препаратом образованное соединение «прячется» внутри человеческого сывороточного альбумина – основного белка, присутствующего в плазме крови. Этот белок, помимо прочего, отвечает за транспорт различных биологически активных веществ, включая жирные кислоты, легко доставляя их в разные части организма.

«Представьте, что эта жирная кислота имеет на каждом из своих концов руку: одна может захватывать лекарственный препарат, а другая – белки. Идея в том, чтобы замаскировать терапевтические вещества под жир, давая им возможность свободно проникать внутрь клеток и легко перемещаться по организму», – говорит профессор Натан Джанески.

Поскольку человеческий сывороточный альбумин обеспечивает питательными веществами самые разные типы клеток, присутствующие на их поверхности рецепторы «собирают» эту информацию и «проглатывают» транспортируемые им молекулы.

Раковые клетки поглощают их еще более жадно, чем здоровые, так как нуждаются в большем количестве питательных веществ для активного роста и размножения. Таким образом, клетки опухоли поглощают приносимые сывороточным альбумином нутриенты с гораздо большей скоростью по сравнению с нормальными клетками.

То же самое происходит и когда альбумин несет в себе противораковые соединения – злокачественные клетки ошибочно поглощают их вместе с питательными веществами, поясняют исследователи. Но как только клетки опухоли начинают перерабатывать нутриенты и скрытое среди них лекарство, они погибают.

В недавнем исследовании ученые протестировали разработанный ими подход на мышиных моделях трех видов рака: кости, поджелудочной железы и толстого кишечника. Для эксперимента они выбрали уже одобренный, широко используемый химиопрепарат – паклитаксел, – который «прикрепили» к специально созданной длинноцепочечной жирной кислоте. Исследователи обнаружили, что у мышей этот тип доставки лекарственного вещества привел к полному уничтожению злокачественных опухолей.

Более того, ученые отметили, что новая система позволила им доставить в область ракового новообразования в двадцать раз более высокую дозу паклитаксела в сравнении с двумя другими технологиями доставки лекарственных средств, одобренными американским Управлением по надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов.

И даже несмотря на использование высоких дозировок, новая техника доставки оказалась в 17 раз безопаснее по сравнению с существующими методами, с меньшим количеством потенциальных побочных эффектов.

«Часто используемые низкомолекулярные лекарственные средства параллельно с опухолевыми клетками попадают и в нормальные. Они токсичны как для злокачественных новообразований, так и для здоровых тканей. Это и объясняет, почему эти препараты имеют ужасные побочные действия, – отмечает профессор Джанески. – Наша цель – сделать так, чтобы как можно большее количество лекарства попадало в опухоль, не проникая при этом в другие клетки и ткани. Это позволяет нам существенно повышать дозировку без негативных побочных реакций, что быстрее убивает опухоль».

Успешные эксперименты на мышах дают надежду на появление более эффективных и безопасных методов доставки противораковых препаратов у людей.