Пластырь с микроиглами против меланомы
Исследователи из государственного университета Северной Каролины и университета Северной Каролины в Чапел-Хилл разработали технологию, позволяющую использовать покрытый микроиглами биоразлагаемый пластырь для доставки противоопухолевых иммунопрепаратов непосредственно в опухоль кожи – меланому.
Согласно статистическим данным, в США только в 2012 году диагноз меланомы был поставлен 67 000 человек. При раннем выявлении 5-летняя выживаемость при этом типе рака составляет более 98%. Однако если опухоль успевает метастазировать до диагностики и начала лечения, этот показатель падает до 16,6%. Терапия меланомы заключается в хирургическом удалении опухолевого очага и химио- и/или радиотерапии. Новым перспективным направлением противоопухолевой терапии является иммунотерапия, мобилизующая собственную иммунную систему организма на борьбу с опухолью.
Функции иммунных клеток Т-лимфоцитов заключаются в идентификации и уничтожении опухолевых клеток. Для выполнения своей работы эти клетки используют специализированные рецепторы, позволяющие им отличать здоровые клетки от раковых. Однако злокачественные клетки умеют обманывать Т-лифоциты. Один из вводящих иммунную систему в заблуждение приемов заключается в экспрессии белкового лиганда, связывающегося с рецепторами Т-лимфоцитов и предотвращающего таким образом распознавание и уничтожение раковой клетки.
В последнее время занимающиеся разработкой методов иммунотерапии рака исследователи уделяли основное внимание применению антител anti-PD-1 для предотвращения маскировки раковых клеток от Т-лимфоцитов.
Однако авторы отмечают, что применение подобных препаратов связано с рядом проблем. Во-первых, они обычно вводятся в кровоток, что не позволяет эффективно воздействовать на опухоль. Во-вторых, чрезмерное количество антител может вызвать побочные эффекты, такие как развитие аутоиммунных заболеваний.
Разработанная ими технология позволяет одновременно решить обе проблемы, так как покрытый антителами пластырь обеспечивает доставку антител anti-PD-1 непосредственно в зону опухоли.
Покрывающие пластырь микроиглы состоят из являющейся биосовместимым материалом гиалуроновой кислоты, в которую интегрированы наночастицы, нагруженные антителами и ферментом глюкозоксидазой.
При нанесении пластыря на пораженный опухолью участок кожи кровь проникает внутрь микроигл, а содержащаяся в ней глюкоза под действием глюкозоксидазы конвертируется в глюконовую кислоту. Повышающаяся в результате этого кислотность среды способствует постепенному разрушению наночастиц и высвобождению терапевтических антител непосредственно в зоне опухоли.
Рисунок из статьи в Nano Letters.
Исследователи протестировали свою методику на мышиной модели меланомы. В качестве терапии сравнения они использовали внутривенное и внутриопухолевое введение препарата anti-PD-1. Через 40 дней после проведения терапии в живых оставались 40% мышей экспериментальной группы, при этом у выживших животных не было выявлено признаков меланомы. В то же время смертность животных обоих групп контроля составила 100%.
Для дальнейшего повышения эффективности терапии авторы заполнили наночастицы коктейлем, помимо антител anti-PD-1 содержавшим антитела anti-CTLA-4, также способствующие эффективному уничтожению опухолей Т-лимфоцитами. Применение этой комбинации повысило выживаемость животных через 40 дней после проведения терапии до70%.
По словам авторов, обеспечиваемое микроиглами стабильное и локализованное высвобождение препаратов позволяет добиваться желаемых терапевтических эффектов при применении относительно низких дозировок препаратов, что снижает риск развития аутоиммунных заболеваний. В настоящее время они занимаются поиском финансирования для проведения дальнейших исследований и, в конечном итоге, внедрения методики в клиническую практику.
Статья Chao Wang et al. Enhanced Cancer Immunotherapy by Microneedle Patch-Assisted Delivery of Anti-PD1 Antibody опубликована в журнале Nano Letters.
Евгения Рябцева
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам North Carolina State University: Microneedle Patch Delivers Localized Cancer Immunotherapy to Melanoma.
25.03.2016