Среди онкологических заболеваний глиобластома — одно из самых страшных, и её лечение крайне затруднительно. Даже после хирургического вмешательства, лучевой и химиотерапии менее 30 процентов пациентов остаются в живых через два года после постановки диагноза.
Ученые активно ищут методы лечения, способные улучшить показатели выживаемости при таких опухолях, и группа исследователей из Университета штата Орегон нашла потенциально новый способ борьбы с ними: наночастицы, покрытые сахаром.
Как подробно описано в исследовании на мышах, опубликованном в журнале Journal of Controlled Release , сахарная «маскировка», используемая наночастицами, помогает им преодолевать гематоэнцефалический барьер и достигать очага рака, одновременно непосредственно воздействуя на глиобластому и избегая измеримой токсичности в жизненно важных органах.
Важен и конкретный тип сахара: исследователи использовали маннозу, которая тесно связана с глюкозой. И глюкоза, и манноза получают возможность проникать через гематоэнцефалический барьер в качестве источников энергии благодаря молекуле-транспортеру под названием GLUT1.
«В крови содержится относительно высокая концентрация глюкозы, и именно с ней наночастицы конкурируют за внимание GLUT1», — говорит фармацевт Олег Таратула.
«Для того чтобы наночастицы смогли это сделать, им необходима плотно покрытая сахаром поверхность, и в этом заключается наше главное нововведение».
Ключ к успеху заключался в связывании маннозы с холестерином, который является основным строительным блоком наночастиц. Это позволило загрузить в каждый пакетик гораздо больше сахара, что сделало их более привлекательными для GLUT1 и гематоэнцефалического барьера.
В экспериментах на мышах наночастицы, покрытые сахаром, достигали мозга в 9,9 раза эффективнее, чем непокрытые наночастицы. В этот момент вступает в игру второе преимущество маннозы: глиобластомные опухоли не могут получить достаточное количество сахара.
Это означает, что наночастицы накапливаются именно там, где должны доставлять свой груз — матричную РНК (мРНК) — генетические инструкции, которые дают раковым клеткам указание начать вырабатывать белок PTEN, подавляющий опухоли.
«Глиобластома подвергается метаболической перестройке и экспрессирует GLUT1 в три раза чаще, чем нормальная ткань мозга, поэтому частицы преимущественно накапливаются в опухолевой ткани после преодоления гематоэнцефалического барьера», — говорит специалист по доставке лекарств Елена Таратула.
«Восстановление экспрессии PTEN в опухолевых клетках возвращает контроль над ростом. При многократном введении препарата наблюдалось уменьшение размеров опухоли без каких-либо измеримых токсических эффектов на органы».
Итоговые результаты оказались положительными. У мышей, не получавших лечения, через 28 дней опухолью было поражено в среднем 52% головного мозга; у мышей, получавших лечение наночастицами, покрытыми сахаром, эта опухолевая нагрузка снизилась в среднем до 2,3%.
Средняя продолжительность жизни также увеличилась у мышей, получавших лечение, по сравнению с мышами, не получавшими лечения, с 33 до 49 дней. Это не стало панацеей, но значительно улучшило продолжительность жизни.
Одним из главных недостатков этих экспериментов является то, что они проводились только на мышах, и нам нужно будет посмотреть, как это будет работать на клетках головного мозга человека — и на настоящей глиобластоме — чтобы лучше понять, насколько велик потенциал этого метода в качестве лечения рака.
Однако это многообещающие предварительные результаты, и эффективность, с которой сахарное покрытие решает не одну, а две проблемы, заслуживает внимания.
Сейчас мы наблюдаем все больший прогресс в лечении глиобластомы, будь то назальные капли, подавляющие пути роста опухоли, или методика, усиливающая реакцию иммунной системы.
Более того, исследователи считают, что их подход с использованием «сахарного покрытия» может применяться не только для лечения рака мозга, но и для обеспечения надежной, индивидуальной доставки лекарств через гематоэнцефалический барьер туда, где они необходимы в мозге.
См. также: Исследование показало, что эффект «Во все тяжкие» от рака реален.
«Помимо глиобластомы, эта стратегия высокоплотной функционализации на основе холестерина создает универсальную платформу для таргетной терапии с использованием мРНК в головном мозге», — пишут исследователи в своей опубликованной статье.
«Эти результаты подтверждают перспективность липидных наночастиц на основе маннозы и холестерина в качестве трансляционной платформы для мРНК-терапии глиобластомы и, возможно, других неврологических расстройств, требующих терапевтического вмешательства в головном мозге».
Результаты исследования опубликованы в журнале Journal of Controlled Release .
Данная статья была проверена на достоверность фактами Клэр Уотсон и отредактирована Ребеккой Дайер. Хотя мы гордимся своим процессом, мы всего лишь люди. Если вы обнаружите ошибку, пожалуйста, сообщите нам.
Статьи ScienceAlert пишутся, проверяются на достоверность и редактируются людьми, никогда не создаются искусственным интеллектом. Не пропустите ни одной статьи, подпишитесь здесь.
Новости по теме
-
Может ли кето-диета способствовать развитию рака? Новое исследование опровергает популярную теорию.
-
В США наблюдается резкий рост числа паразитов. Вот как правильно мыть овощи и фрукты.
-
Редкое вскрытие показало, что препараты от болезни Альцгеймера действуют только в некоторых отделах мозга.