Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • БиоМолТекст-18
  • Vitacoin

Микробы-онкологи

Магниточувствительные бактерии доставили лекарство в опухоль

Олег Лищук, N+1

Канадские ученые разработали метод доставки лекарств в труднодоступные участки опухолей с помощью бактерий, чувствительных к магнитному полю и уровню кислорода. Результаты работы опубликованы в журнале Nature Nanotechnology (Felfoul et al., Magneto-aerotactic bacteria deliver drug-containing nanoliposomes to tumour hypoxic regions).

Быстрорастущие злокачественные новообразования активно поглощаю кислород, из-за чего некоторые их области испытывают кислородное голодание (так называемые гипоксические участки). Существующие наносистемы прицельной доставки лекарств, включающие липосомы, мицеллы и полимерные наночастицы, переносимые кровотоком, не могут создать достаточной концентрации препарата в этих участках.

Сотрудники Монреальской политехнической школы, Университетов Макгилла и Монреаля решили использовать для этих целей штамм МС-1 бактерии Magnetococcus marinus. Ее клетки содержат органеллы, чувствительные к магнитному полю, — магнетосомы, которые представляют собой кристаллы магнитного оксида железа, заключенные в липидную мембрану. Кроме того, эти микроорганизмы чувствительны к концентрации кислорода в окружающей среде и способны к активному передвижению. В естественных условиях они передвигаются вдоль линий магнитного поля Земли, пока не находят зону с пониженным содержанием кислорода. При нахождении подобной зоны они мигрируют туда, где концентрация кислорода минимальна, — такие условия существования для них предпочтительны.

Magneto-aerotactic1.jpg
Рисунок из пресс-релиза Polytechnique Montréal
Legions of nanorobots target cancerous tumours with precision – ВМ.

Ученые ввели МС-1 иммунодефицитным мышам с карциномой толстой кишки из имплантированных человеческих клеток. После этого животных поместили в магнитное поле, сосредоточенное на опухоли, и убедились, что бактерии прицельно накапливаются в ее гипоксических участках (в отличие от полимерных микросфер, использованных для контроля).

Magneto-aerotactic2.jpg
Накопление MC-1-LP в гипоксических участках опухоли
Ouajdi Felfoul et al, Nature Nanotechnology, 2016

На втором этапе эксперимента исследователи нагрузили МС-1 ковалентно связанными липосомами с противоопухолевым препаратом SN-38. После введения этих бактерий (МС-1-LP) мышам в область опухоли липосомы распределились по всему ее объему, преимущественно в участках гипоксии и некроза. Уровень их прицельного накопления в новообразовании превысил 50 процентов.

При этом введение более 100 миллионов бактерий не вызывало выброса цитокинов (свидетельства воспалительной реакции) и не вредило клеткам крови животных. Таким образом, разработанная методика способна прицельно доставлять лекарства в труднодоступные участки опухолей эффективнее искусственных наносистем, значительно снижая токсические эффекты препаратов на остальные органы и ткани. При этом ее экспериментальное применение у животных не имело выраженных побочных эффектов.

Как отмечают исследователи, в перспективе эффективность МС-1 можно дополнительно повысить путем генетической модификации бактерий и совершенствования алгоритмов их магнитного наведения.

Как уже упоминалось, для прицельной доставки лекарств в экспериментах используют липосомы, мицеллы, полимерные микросферы и другие наноконструкции. Все они обладают недостатками, ограничивающими их применение. Различные научные коллективы мира постоянно занимаются их совершенствованием. Так, например, ученые из Беркли научили наномицеллы проникать в головной мозг, исследователи из Барселоны предложили транспортировать лекарства на микроскопических магнитных «коврах», а американская группа ученых замаскировала полимерные наночастицы от иммунной системы, покрыв их мембраной тромбоцитов. Также предпринимались попытки применения биологических объектов, как и в описываемой канадской работе: международный научный коллектив использовал для этих целей модифицированные диатомовые водоросли.

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
 25.08.2016


Читать статьи по темам:

лечение рака доставка препаратов липосомы Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

Разбомбить опухоль

Липосомные нанобомбы, которые взрываются под действием инфракрасного излучения, делают возможной доставку противоопухолевых препаратов, основанных на РНК, в раковые клетки.

читать

Противоопухолевые гранаты с термочувствительными взрывателями

Медики из Манчестера создали необычную «упаковку» для противораковых лекарств, которая не дает им убивать здоровые клетки и при этом работает, как своеобразная «граната», реагирующая на тепло.

читать

Возвращенцы: Александр Кабанов, специалист по наномедицине

Директор первого в Америке и в мире академического наномедицинского центра – о планах организации лаборатории в России, адресной доставке препаратов, наночастицах в лечении рака и многом другом.

читать

Доставка siРНК в опухоли: первый нановектор пошёл... второй пошёл...

Многоступенчатая нановекторная система доставки siРНК значительно удлиняет терапевтический эффект лечения, что было продемонстрировано на двух независимых моделях метастатического рака яичников у мышей.

читать

Замаскированные наночастицы выходят на борьбу с раком

Использование новых наночастиц, наполненных противоопухолевыми препаратами и покрытых направляющими белками, позволит уменьшить побочные эффекты химиотерапии и повысить ее эффективность.

читать