Найти и уничтожить. Разработано сверхточное оружие для борьбы с раковыми клетками - Поиск - новости науки и техники
Поиск - новости науки и техники

Найти и уничтожить. Разработано сверхточное оружие для борьбы с раковыми клетками

О доставке лекарств в пораженные раком клетки «Поиск», страшно сказать, писал еще в прошлом веке, даже до появления наночастиц. И со временем охладел к, безусловно, актуальной теме: что сказать об освоении этой оригинальной технологии? Между тем число страдающих от онкозаболеваний только увеличивалось. Сегодня, по оценке Минздрава, в РФ около 3,7 миллиона человек сражаются со страшной болезнью.
Отношение к методу изменилось, когда Интернет сообщил, что Институт биоорганической химии им. академиков М.М.Шемякина и Ю.А.Овчинникова РАН далеко продвинулся в создании надежного способа борьбы с зараженными клетками. Так, количество используемого препарата снижено ни много ни мало в 1000 раз. К тому же перспективное исследование поддержано Российским научным фондом, предоставившим грант на создание мультифункциональных соединений для диагностики и терапии рака. За подробностями «Поиск» обратился к одному из ведущих авторов проекта, старшему научному сотруднику ИБХ, кандидату биологических наук Виктории ШИПУНОВОЙ (на снимке):

– Проблемой доставки лекарств к раковым клеткам наша лаборатория молекулярной иммунологии занимается почти 20 лет, фактически с момента основания. Мы, в частности, разрабатываем наночастицы, способные распознавать рецепторы на поверхности раковых клеток и нести в себе противораковые лекарства. В нынешнем исследовании использован широко известный препарат, применяемый при химиотерапии рака молочной железы и других онкозаболеваниях, – доксорубицин. Наша задача – доставить его по адресу, точно в опухоль, чтобы поразить ее и свести к нулю побочные эффекты, затрагивающие печень, почки, селезенку. Мы нашли изящное решение: упаковали препарат в полимер из полилактид-когликолида в форме наночастицы размером 140 нанометров. Достоинство полимера в том, что он состоит из звеньев – молекул молочной и гликолевой кислот, которые уже есть в нашем организме, что сводит к минимуму нежелательное побочное воздействие. К тому же, это важно отметить, вещество допущено для применения в медицине.
При доставке наночастицы чаще всего покрывают особыми белками – антителами. Они связываются с рецепторами, расположенными на поверхности клеток, так же надежно, как ключ подходит к замку. Антитела – довольно крупные белки, отвечающие за определение в организме чужеродных объектов, которые они должны обезвредить и уничтожить. Для доставки наночастиц к опухоли мы полагались на распознающую функцию антител (остальные, такие как запуск иммунного ответа, только мешают). Чтобы решить эту проблему, использовали относительно новый и очень перспективный класс соединений – скаффолдовые полипептидные молекулы, дарпины и аффибоди. Эти белки получают синтетически и применяют, в частности, для связывания с мишенью, в нашем случае – с раковой клеткой. При этом они должны быть нетоксичны и не вызывать аллергических реакций. Для нас также важен размер белков: они в 10-15 раз меньше стандартных антител, при этом их производство даже в очень больших количествах не представляет проблем и относительно недорого. В полимерные наночастицы загружаем доксорубицин и оснащаем распознающими молекулами – аффибоди. Они доставляют частицы к рецептору HER2 на поверхности клеток. Заключенный в состав наночастиц препарат доксорубицин так влияет на ДНК раковых клеток, что не оставляет им выбора. Клетка уходит достойно: запускает программу клеточной гибели – апоптоз – и распадается на отдельные тельца, которые организм утилизирует.
Сложность, однако, в том, что раковые клетки по сравнению с нормальными имеют больше сходства, чем различий. И рецептор HER2 есть почти на всех клетках нашего организма, правда, примерно в 100 раз меньше. Проблема в том, что частицы в известной степени будут распознавать и здоровые клетки. Мы нашли решение, добавив еще одну молекулу для онкотерапии, также основанную на скаффолдовом белке, но уже другом – дарпине. Эта молекула – иммунотоксин, как ракета-носитель, доставляет нашу «посылку» по адресу, к HER2-рецептору. Возник удивительный и неожиданный эффект. Объединение наночастицы и иммунотоксина, направленных на рецептор HER2, дает результат: действие одного вещества усиливает действие другого. Благодаря явлению синергии, чтобы убить раковые клетки, нам понадобилось в 1000 раз меньше иммунотоксина в комбинации с наночастицами по сравнению с использованием одного только токсина.
Полученные структуры – наночастицы и иммунотоксин – вкалывают в кровоток. Чтобы проследить, как наночастицы достигают раковых клеток, в них дополнительно вводят флуоресцентную метку. Таким образом, мы используем наночастицы не только для терапии, но и для диагностики – обнаружения и опухоли, и метастаз.
– Вы опубликовали статью о вашем методе в известном журнале Acs Nano. Как ее приняли коллеги?
– Отмечу, что кроме сотрудников лаборатории молекулярной иммунологии ИБХ в проекте участвовали ученые из Франции и США. Считаю, нам немного не повезло: статья вышла в момент начала второго пика пандемии, 10 сентября, и коллегам было не до того. Отклики были, но не так много, как хотелось бы. Зато сотрудники ИБХ проявили большой интерес к нашим работам с полимерными наночастицами, и они стали «движущей силой» нескольких инновационных проектов.
– Значит ли это, что с помощью вашего метода можно лечить другие тяжелые заболевания?
– Не вижу препятствий для этого. Сейчас протокол синтеза наших частиц отработан настолько надежно, что в них легко заключить практически любое как водорастворимое, так и водонерастворимое соединение либо их комбинацию. Они помогут, например, восстановить сердечную ткань после инфаркта миокарда. Параллельно сейчас этим я и занимаюсь.
– Ваше исследование поддерживает Российский научный фонд. На что пошли средства гранта?
– РНФ предоставил нам грант на три года, и этим летом он закончился. Однако Фонд продлил финансирование еще на два года, что очень нас выручило. Бóльшая часть денег идет на закупку реагентов для синтеза частиц, реактивов для раковых клеток и, конечно, мышей. Помогли коллеги из отделения ИБХ в Пущино, предоставив бóльшую часть грызунов для эксперимента. Для сведения: одна мышь стоит около 6000 рублей, плюс средства на ее содержание. А только для одного финального эксперимента нужно было 30 мышек. Примерно столько же животных ушло на пилотные эксперименты. Поэтому деньги потребовались огромные, не представляю, что бы мы делали без помощи Фонда.
– Трудный вопрос. Когда начнутся клинические испытания?
– Шансы на скорое начало клинических испытаний, считаю, велики. Ведь практически все вещества, задействованные в экспериментах, либо уже используются в клинике, либо проходят завершающие фазы клинических испытаний. Очень важное преимущество. Когда именно метод будет опробован, сказать не берусь, но верю в удачу. На мой взгляд, это необходимое условие любого эксперимента. Надеюсь, она меня не подведет.

Юрий ДРИЗЕ

Нет комментариев

Загрузка...
Новости СМИ2