Nanodaļiņu pārklājums uzlabo pretvēža zāļu piegādi un samazina blakusparādības

Nesen veikts Misisipi Universitātes pētījums liecina, ka "karote cukura" faktiski var palīdzēt zālēm iedarboties efektīvāk, vienlaikus samazinot vēža ārstēšanas kaitīgās blakusparādības.

Pētnieki nanodaļiņu, kas piegādā vēža zāles tieši audzējiem, pārklāšanai izmantoja glikopolimērus — polimērus, kas izgatavoti no dabīgiem cukuriem, piemēram, glikozes, nevis burtisku cukura karoti. Viņi atklāja, ka glikopolimēri neļauj olbaltumvielām pielipt pie nanodaļiņām, samazinot organisma imūnreakciju uz ārstēšanu.

Tā rezultātā organisms labāk reaģēja uz terapiju.

"Galvenā problēma ir tā, ka pretvēža zāles ir neticami toksiskas," sacīja biomedicīnas inženierijas asociētais profesors Tomass Verfels.

"Šo zāļu terapeitiskais logs ir ļoti šaurs: deva, kurā tās ir efektīvas, ir gandrīz tāda pati kā deva, kurā tās kļūst toksiskas. Un, kad deva ir pietiekama, lai iznīcinātu audzēju, tā izraisa arī toksicitāti un daudzas blakusparādības, no kurām mēs cenšamies izvairīties."

Kāpēc tas notiek? Tāpēc, ka tikai neliela daļa zāļu nonāk audzējā — vairumā gadījumu mazāk nekā 1%; vairāk nekā 99% nonāk citās ķermeņa daļās."

Tomass Verfels, biomedicīnas inženierijas asociētais profesors, Misisipi Universitāte

Šī toksisko zāļu noplūde citās ķermeņa daļās var izraisīt nopietnas slimības, piemēram, leikēmiju, alerģiskas reakcijas un pat jaunu vēža veidu attīstību. Tomēr, ja audzējā nonāk lielāks zāļu daudzums, blakusparādības var mazināties.

Glikopolimēru priekšrocības

Verfels un Kenets Hulugalla, biomedicīnas inženierzinātņu maģistrants no Kandi, Šrilankā, oktobrī publicēja savus atklājumus žurnālā ACS Nano.

Nanodaļiņas — daļiņas, kuru platums ir mazāks par tūkstošdaļu no cilvēka mata — ir pierādījušas savu efektivitāti vēža ārstēšanā, piegādājot zāles tieši audzējiem. Tomēr olbaltumvielas, tostarp tās, kas izraisa imūnreakciju, mēdz salipt ap nanodaļiņām, liekot organismam apzīmēt ārstēšanu kā svešu.

Šī imūnsistēmas rezistence samazina zāļu efektivitāti.

"Pēdējo 30 gadu laikā polietilēnglikols (PEG) ir bijis zelta standarts šo daļiņu aizsardzībai no imūnās atbildes," sacīja Hulugalla.

Tomēr PEG bāzes pārklājumi zaudē savu efektivitāti jau pēc pirmās lietošanas reizes: imūnsistēma ātri sāk atpazīt zāles kā svešas, kas neļauj tām iekļūt audzējā.

Glikopolimēriem, gluži pretēji, nav šī trūkuma.

"Mūsu rezultāti liecina, ka ar glikopolimēru pārklātas nanodaļiņas ievērojami samazina nevēlamās imūnās atbildes, vienlaikus ievērojami uzlabojot zāļu piegādi gan šūnu, gan dzīvnieku modeļos. Šis pētījums varētu būt svarīgs solis ceļā uz efektīvāku vēža ārstēšanu."

Pētījumi ar dzīvniekiem

Verfels un Hulugalla testēja ar glikopolimēru pārklātās nanodaļiņas pelēm ar krūts vēzi un atklāja, ka audzējus sasniedz vairāk nanodaļiņu salīdzinājumā ar PEG bāzes daļiņām. Nākamais solis viņu pētījumā būs šo nanodaļiņu piesātināšana ar zālēm un to efektivitātes pret vēzi pārbaude.

"Ilgtermiņā mēs vēlamies ne tikai pētīt šo parādību no aizsardzības viedokļa, bet arī strādāt pie aktīvas nanodaļiņu mērķtiecīgas izmantošanas audzējos," sacīja Verfels.

“Mēs jau redzam, ka glikopolimēri mazāk stimulē imūnsistēmu, daļiņas ilgāk saglabājas organismā un labāk sasniedz audzēju. Tas ir lieliski.”

Bet nākamais solis ir aplūkot, kā mēs varam mērķēt uz audzējiem. Kādus bioloģiskos marķierus mēs varam izmantot, lai audzējā uzkrātos vairāk daļiņu vai zāļu? Šie ir jautājumi, kas šobrīd ir mūsu uzmanības centrā."

Pētījums tika publicēts žurnālā ACS Nano.