Ученые придумали, как лечить рак стволовыми клетками - «Наука»

Добавлено 06-дек-2019, 20:00 От Фелицата

Это первая универсальная система направленной доставки лекарств, в которой удалось использовать стволовые клетки.

В современной онкологии существует острая проблема: эффективность большинства лекарств зависит от вводимой дозы противоопухолевого препарата — чем выше доза, тем эффективнее терапия. Однако после определенного предела препарат становится токсичным для организма в целом. Следовательно, его надо адресно доставлять в очаг заболевания.
Кроме того, при традиционном подходе большая доза вводимого противоопухолевого лекарства распространяется по всему организму вместе с кровотоком. Но зачастую опухоли представляют собой достаточно плотные образования, кровоток в которых затруднен, и препарат накапливается везде, кроме зоны новообразований.

Чтобы обойти эти ограничения, ученые предложили использовать для "умной" доставки лекарств стволовые клетки, способные к патотропизму — направленной миграции в очаг новообразования.

Понятно, что мигрирующие стволовые клетки невозможно напрямую "нагрузить" токсичным противоопухолевым препаратом, так как это может негативно повлиять на их биологические функции. Авторы разработали специальные полиэлектролитные капсулы — субмикронные полые носители на основе полимеров и диоксида кремния, которые можно загружать внутрь стволовых клеток.
Созданные носители обладают уникальным свойством — они способны разрушаться под действием инфракрасного излучения, что позволяет дистанционно высвобождать лекарство в нужное время и в нужном месте неинвазивным путем — с помощью инфракрасного лазера.
"Одним из преимуществ нашей системы является ее универсальность, которой удалось добиться за счет изоляции препарата с помощью созданных субмикрокапсул, — приводятся в пресс-релизе университета слова Олексия Пельтека. — Если "запаковать" в них другой препарат вместо винкристина, который мы использовали в экспериментах, то не будет необходимости заново проводить все испытания с клетками и проверять, могут ли они мигрировать в зону опухоли. Для клеток-носителей нет разницы, какие капсулы поглощать, и они могут с той же эффективностью доставить и другие препараты".
"В качестве аналогии можно сказать, что мы сделали почтальона и конверт. Почтальону все равно, что мы положили в этот конверт, он в любом случае его доставит. Опухоль может оказаться резистентной к тому лекарству, которое мы доставляем. Тогда мы просто меняем содержимое «конверта» и смотрим, обеспечит ли это нужный отклик", — продолжает Пельтек.
Эффективность новой системы была протестирована на первичных клетках меланомы, выделенных из тканей реальных онкопациентов. Следующим шагом для ученых станут эксперименты на модельных животных.
Исследователи отмечают, что, несмотря на первые успехи, для внедрения системы в клиническую практику необходимо провести множество доклинических и клинических исследований, которые требуют времени и финансовых вложений. Однако это стандартный путь, который проходят все фармацевтические препараты перед тем, как поступить в производство. А плодотворное сотрудничество ученых из Университета ИТМО с медиками и биологами из Первого Санкт-Петербургского государственного медицинского университета позволит ускорить все стадии испытаний разработанных систем, надеются авторы работы.

Российские ученые впервые создали универсальную систему адресной доставки лекарств в зону раковой опухоли с помощью стволовых клеток. Результаты экспериментов опубликованы в журнале Biomaterials Science. Российские ученые под руководством Олексия Пельтека и Михаила Зюзина из петербургского Университета ИТМО разработали светочувствительную систему на основе стволовых клеток для эффективной терапии онкозаболеваний. Система способна доставлять противоопухолевые препараты в область злокачественных новообразований и высвобождать их дистанционно, под воздействием инфракрасного излучения. Это первая универсальная система направленной доставки лекарств, в которой удалось использовать стволовые клетки. В современной онкологии существует острая проблема: эффективность большинства лекарств зависит от вводимой дозы противоопухолевого препарата — чем выше доза, тем эффективнее терапия. Однако после определенного предела препарат становится токсичным для организма в целом. Следовательно, его надо адресно доставлять в очаг заболевания. Кроме того, при традиционном подходе большая доза вводимого противоопухолевого лекарства распространяется по всему организму вместе с кровотоком. Но зачастую опухоли представляют собой достаточно плотные образования, кровоток в которых затруднен, и препарат накапливается везде, кроме зоны новообразований. Чтобы обойти эти ограничения, ученые предложили использовать для "умной" доставки лекарств стволовые клетки, способные к патотропизму — направленной миграции в очаг новообразования. Понятно, что мигрирующие стволовые клетки невозможно напрямую "нагрузить" токсичным противоопухолевым препаратом, так как это может негативно повлиять на их биологические функции. Авторы разработали специальные полиэлектролитные капсулы — субмикронные полые носители на основе полимеров и диоксида кремния, которые можно загружать внутрь стволовых клеток. Созданные носители обладают уникальным свойством — они способны разрушаться под действием инфракрасного излучения, что позволяет дистанционно высвобождать лекарство в нужное время и в нужном месте неинвазивным путем — с помощью инфракрасного лазера. "Одним из преимуществ нашей системы является ее универсальность, которой удалось добиться за счет изоляции препарата с помощью созданных субмикрокапсул, — приводятся в пресс-релизе университета слова Олексия Пельтека. — Если "запаковать" в них другой препарат вместо винкристина, который мы использовали в экспериментах, то не будет необходимости заново проводить все испытания с клетками и проверять, могут ли они мигрировать в зону опухоли. Для клеток-носителей нет разницы, какие капсулы поглощать, и они могут с той же эффективностью доставить и другие препараты". "В качестве аналогии можно сказать, что мы сделали почтальона и конверт. Почтальону все равно, что мы положили в этот конверт, он в любом случае его доставит. Опухоль может оказаться резистентной к тому лекарству, которое мы доставляем. Тогда мы просто меняем содержимое «конверта» и смотрим, обеспечит ли это нужный отклик", — продолжает Пельтек. Эффективность новой системы была протестирована на первичных клетках меланомы, выделенных из тканей реальных онкопациентов. Следующим шагом для ученых станут эксперименты на модельных животных. Исследователи отмечают, что, несмотря на первые успехи, для внедрения системы в клиническую практику необходимо провести множество доклинических и клинических исследований, которые требуют времени и финансовых вложений. Однако это стандартный путь, который проходят все фармацевтические препараты перед тем, как поступить в производство. А плодотворное сотрудничество ученых из Университета ИТМО с медиками и биологами из Первого Санкт-Петербургского государственного медицинского университета позволит ускорить все стадии испытаний разработанных систем, надеются авторы работы.

0 0