Особая доставка

Наночастицы, разработанные од руководством доцента кафедры биомедицинской инженерии Университета штата Пенсильвания Дэниела Хейса, обладают специфическими свойствами, которые позволяют прикреплять к ним микроРНК. Комплексы разрушаются под действием света определенной длины волны, высвобождая противораковую молекулу в нужное время в нужном месте.

МикроРНК – это молекула, которая препятствует функционированию матричной РНК (мРНК). МикроРНК не позволяет мРНК в синтезировать определенные белки, в данном случае – необходимые для выживания раковой клетки.

В новом исследовании ученые доставили наночастицы серебра с микроРНК к раковым клеткам 20 трансгенных мышей с плоскоклеточным раком кожи, введя их внутривенно. Накапливающиеся в области опухоли наночастицы облучили снаружи светом определенной длины волны (415 нм), чтобы отделить от них микроРНК. Доставленные таким образом экзогенные miR-148b соединялись с мРНК в раковых Ras-экспрессирующих клетках, прекращая синтез белка и индуцируя апоптоз. У животных опухоли регрессировали на 92,8% в течение 24-48 часов и прекращали рост. Кроме того, экзогенные микроРНК привлекали Т-лимфоциты к месту опухоли и действовали как мощный иммуномодулятор, смещая баланс в сторону Th1-цитокинов как локально, так и системно.

Источник: статья в Biomaterials.

Этот метод доставки обладает временнОй и пространственной специфичностью: вместо системной доставки микроРНК с риском связанных с ней побочных эффектов можно вводить микроРНК в комплексе с наночастицами и высвобождать там, где нужно, и тогда, когда нужно. Это очень важно при лечении рака, так как снижает токсичность лечения и частоту нежелательных побочных эффектов. Кроме того, доставка и активация микроРНК только в опухоли может повысить общую эффективность лечения.

Отличительной особенностью нового метода также является то, что используемая микроРНК может регулировать широкий набор генов и особенно эффективна для лечения гетерогенных заболеваний, включая рак. Другими словами, общая противораковая эффективность терапии выше, поскольку лечение воздействует на несколько точек в клетке-мишени. Это, в свою очередь, может привести к снижению способности раковых клеток становиться резистентными к лечению, ведь микроРНК способна соединяться с различными мРНК в раковой клетке, диверсифицируя способы, которыми она блокирует продукцию белков.

Один из недостатков метода заключается в том, что он может использоваться только тогда, когда опухоль доступна воздействию света через оптоволоконный кабель – рак полости рта, желудочно-кишечного тракта, кожи и другие поверхностные опухоли. Группа намерена развивать технологию, чтобы сделать ее применимой для лечения опухолей более глубокой локализации, так как они являются более значимыми с точки зрения смертности.

Статья Y.Liu et al. Photocontrolled miR-148b nanoparticles cause apoptosis, inflammation and regression of Ras induced epidermal squamous cell carcinomas in mice опубликована в журнале Biomaterials.

Аминат Аджиева, портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам Penn State News: Custom nanoparticle regresses tumors when exposed to light.