Гелевые наночастицы помогли мышам справиться с раком кожи

Американские биологи создали особые гелевые наночастицы, содержащие в себе вещества, «прорывающие» оборону раковых клеток и заставляющие организм бороться с опухолью, что позволило им вылечить мышей от меланомы, наиболее агрессивной формы рака кожи, заодно преодолев побочные эффекты существующих препаратов. Ученые из Йельского университета попытались решить проблему «невидимости» раковых клеток для иммунной системы организма, проверяя различные методы доставки лекарств к опухоли. Как объясняют ученые, клетки меланомы выделяют в окружающее их пространство множество молекул сигнального белка TGF-бета. Это вещество играет важную роль в работе здоровых клеток — он управляет процессами их роста, самоуничтожения, а также регулирует иммунную реакцию. По словам ученых, повышенная концентрация TGF-бета в окрестностях опухоли «отпугивает» иммунные клетки, в результате чего меланома может беспрепятственно расти.

«Представьте себе опухоль и микросреду вокруг нее как замок, окруженный рвом. „Замок“ представляет собой очень сложную структуру из раковых клеток и сосудов. Ров — это защитная система замка, включающая в себя белок TGF-бета. Наша стратегия борьбы с меланомой заключалась в „высушивании“ рва, нейтрализуя молекулы белка содержимым наночастиц. Данный прием лишает опухоли способности подавлять иммунную реакцию», — пояснил руководитель группы ученых Тарек Фахми.

Ученые проанализировали имеющиеся лекарственные средства и пришли к выводу, что неуязвимость меланомы можно преодолеть при помощи точно отмеренной дозы двух препаратов — молекулы, блокирующей TGF-бета и стимулятора иммунитета интерлейкина-2. Оба этих соединения сами по себе вызывают серьезные побочные эффекты в здоровых тканях организма, поэтому они должны быть одновременно доставлены в опухоль в минимально возможных количествах. Для этого Фахми и его коллеги разработали специализированное средство доставки — гелевые наночастицы. Они представляют собой полые шарики из молекул жиров, постепенно распадающихся при попадании в организм. Внутри этих шариков находится полимерная сетка, включающая в себя множество химически изолированных ячеек. Эти ячейки заполняются относительно крупными молекулами интерлейкина-2, а промежутки между ними — маленькими цепочками вещества-блокатора TGF-бета.

Как утверждают исследователи, такие наночастицы способны проникнуть в раковые клетки, не теряя своего содержимого, и одновременно выделить в них лекарство в нужное время. Биологи проверили свое изобретение на мышах, страдавших от опухолей на коже и относительно редкой формы рака — меланомы легких. Через неделю приема гелевых наночастиц размер опухолей значительно уменьшился, тогда как инъекции растворимых форм интерлейкина-2 и блокатора TGF-бета никак не повлияли на меланому. Через два месяца примерно половина грызунов полностью излечилась от рака. Ученые полагают, что подобные наночастицы могут использоваться и для доставки других лекарств и лечения прочих форм рака. Фахми и его коллеги планируют приступить к предварительным клиническим испытаниям в ближайшее время.