Специалисты из Сеченовского Университета создали инновационную технологию доставки лекарств, которая позволяет повысить эффективность борьбы с опухолями и воздействовать на раковые клетки, устойчивые к традиционной химиотерапии, в случае саркомы Юинга. О результатах исследования опубликованы в журнале Nanomedicine: Nanotechnology, Biology and Medicine.
Саркома Юинга представляет собой злокачественную опухоль агрессивного типа, наиболее часто встречающуюся у детей и подростков и отличающуюся высоким риском повторного возникновения. Значительной сложностью в лечении является развитие устойчивости к лекарственным препаратам. С целью решения этой проблемы ученые предлагают использовать микрочастицы, созданные на основе лактоферрина – природного белка, который отличается хорошей биосовместимостью и способен взаимодействовать с опухолевыми клетками. Лактоферрин был произведен Институтом биологии гена РАН, который совместно с Сеченовским Университетом ведет разработку лекарственных средств для иммунной инженерии, 3D-биопечати и клеточных технологий.
Сочетание лактоферрина и хондроитинсульфата позволило разработать устойчивую систему доставки, в которую поместили ингибитор карбоангидразы II – экспериментальное противоопухолевое соединение OX72. Данный подход обеспечил защиту препарата и его целенаправленное высвобождение непосредственно в опухолевой ткани.
«Первоначально наша работа была направлена на создание лекарственных средств на основе лактоферрина для восстановления кожи. В ходе разработки систем, обеспечивающих постепенную передачу лактоферрина в ткани, мы убедились, что их можно использовать не только для самого белка, но и для адресной доставки лекарств. Использование этой разработки в онкологии показалось нам весьма многообещающим», – отметил руководитель Центра инновационных коллагеновых разработок Артем Антошин.
Результаты экспериментов, проведенных на клеточных культурах, свидетельствуют о том, что микрочастицы позволяют осуществлять регулируемое высвобождение лекарственного средства, в том числе зависящее от уровня pH, в течение 24 часов, и это способствует усилению его способности вызывать гибель клеток. Данная система показала свою действенность как при работе со стандартными клеточными линиями саркомы Юинга, так и с клетками, невосприимчивыми к доксорубицину – распространенном средстве химиотерапии.
Результаты механистического анализа свидетельствуют о том, что совместное воздействие микрочастиц и OX72 инициирует в опухолевых клетках ферроптоз – форму запрограммированной гибели клеток, обусловленную дисбалансом в метаболизме железа и усилением окислительного стресса. В отличие от апоптоза, данный механизм остаётся активным даже в опухолях, характеризующихся высокой устойчивостью к лекарственным препаратам.
«Саркома Юинга нередко становится невосприимчивой к стандартной химиотерапии. Исследование показало, что применение лактоферриновых микрочастиц в комбинации с ингибитором карбоангидразы способно запускать альтернативный путь уничтожения раковых клеток — ферроптоз. Это открывает перспективы для создания новых методов лечения форм заболевания, устойчивых к лекарствам», — подчеркнул ведущий научный сотрудник Института регенеративной медицины Сеченовского Университета профессор Илья Уласов.
Одним из ключевых достоинств разработанной системы является ее избирательность. Лактоферрин специфически связывается с рецепторами, часто чрезмерно представленными на поверхности раковых клеток, что обеспечивает концентрацию лекарственного средства в очаге поражения.
Учёные акцентируют внимание на важности достигнутых выводов для последующих работ, направленных на разработку методов лечения саркомы Юинга.
Данные предоставлены Управлением по связям с общественностью Сеченовского Университета, подведомственного Министерству здравоохранения Российской Федерации