Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • Биомолтекст2020
  • vsh25
  • Vitacoin

Кальциевая бомба

Множественная лекарственная устойчивость – процесс, при котором опухоли становятся резистентными к лекарствам, является основной причиной неудач химиотерапии рака. Опухолевые клетки часто приобретают множественную лекарственную устойчивость с помощью белков, которые удаляют лекарства из клетки, делая химиотерапию неэффективной. Исследователи, представляющие Американское химическое общество, разработали наночастицы, которые запускают высвобождение кальция внутри опухолевых клеток, ингибируя лекарственные насосы и устраняя множественную лекарственную устойчивость.

Опухолевый белок P-гликопротеин (P-gp) часто играет ключевую роль в развитии лекарственной устойчивости. Он находится в клеточной мембране и использует энергию в виде аденозинтрифосфата (АТФ) для выкачивания лекарств из опухолевых клеток. Ученые ранее пытались блокировать P-gp различными способами, например, с помощью низкомолекулярных ингибиторов или путем истощения запасов АТФ. Однако существующие пока стратегии связаны с серьезными побочными эффектами или малоэффективны в организме. Некоторые виды лечения слишком сложно осуществить. В данном исследовании группа попыталась заблокировать P-gp, используя другой подход.

Предыдущие исследования показали, что перегрузка опухолевых клеток ионами кальция может уменьшить выработку P-gp и снизить уровень АТФ. Но важно было найти способ доставить «кальциевую бомбу» вместе с химиотерапевтическим препаратом внутрь раковых клеток.

Исследователи создали так называемый наногенератор ионов кальция (calcium ion nanogenerator, TCaNG), погрузив на наночастицы фосфата кальция химиотерапевтический препарат доксорубицин, а затем покрывая их молекулами, которые позволят TCaNG находить и проникать в раковые клетки.

calcium ion nanogenerator.gif

Оказавшись внутри клеток, TCaNG распадаются в кислой среде лизосом, высвобождая доксорубицин и одновременно большое количество ионов кальция.

Множественная лекарственная устойчивость устраняется благодаря специфическому накоплению кальция в митохондриях, где он подавляет клеточное дыхание и вызывает гипоксию опухоли, что приводит к резкому снижению синтеза Р-gp. Кроме того, подавление дыхания блокирует внутриклеточную продукцию АТФ, и в дальнейшем это приводит к несостоятельности P-gp.

Группа протестировала TCaNG на раковых клетках in vitro и обнаружила, что производство как АТФ, так и P-gp снизилось, что позволило доксорубицину уничтожить ранее резистентные опухолевые клетки. При тестировании im vivo у мышей, получавших TCaNG, через 21 день терапии было отмечено значительное уменьшение размеров опухоли (примерно в 13 раз, и без явно выраженных побочных эффектов) по сравнению с контрольной группой.

Этот простой, безопасный и эффективный метод «кальциевого взрыва» обладает потенциалом для клинического применения в лечении опухолей.

Статья J.Liu et al. Nanoenabled Intracellular Calcium Bursting for Safe and Efficient Reversal of Drug Resistance in Tumor Cells опубликована в журнале Nano Letters.

Аминат Аджиева, портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам ACS: Calcium bursts kill drug-resistant tumor cells.


Читать статьи по темам:

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

Читать также:

В сотни раз меньше

Высвобождение лекарств в нужном месте с точностью до миллиметра позволило в 1300 раз снизить количество препарата для лечения рака мозга.

читать

Двойной наноудар

Наноразмерные решетки активируют иммунную систему против рака, а также доставляют молекулы, усиливающие иммунный ответ.

читать

Два лучше, чем один

Новая стратегия позволяет в 1000 раз снизить концентрацию действующих веществ для достижения того же противоракового эффекта.

читать

Прямое введение

Разработан новый метод хирургического введения «умных» наночастиц, несущих терапевтические агенты, непосредственно в опухоли легких.

читать

Точно в клетку

Ученые нашли способ неинвазивно высвобождать лекарственный препарат из полимерных носителей внутри раковых клеток.

читать