Покритието на наночастиците подобрява доставката на противоракови лекарства и намалява страничните ефекти

Скорошно проучване от Университета на Мисисипи показва, че „лъжица захар“ може действително да помогне на лекарствата да действат по-ефективно, като същевременно намалява вредните странични ефекти от лечението на рака.

Вместо буквално лъжица захар, изследователите използвали гликополимери – полимери, направени от естествени захари като глюкоза – за да покрият наночастици, които доставят лекарства за рак директно до туморите. Те открили, че гликополимерите предотвратяват залепването на протеините към наночастиците, намалявайки имунния отговор на организма към лечението.

В резултат на това тялото реагира по-добре на терапията.

„Основният проблем е, че лекарствата за рак са изключително токсични“, каза Томас Верфел, доцент по биомедицинско инженерство.

„Терапевтичният прозорец на тези лекарства е много тесен: дозата, при която са ефективни, е почти същата като дозата, при която стават токсични. И след като дозата е достатъчна, за да убие тумора, тя също причинява токсичност и множество странични ефекти, които се опитваме да избегнем.“

Защо се случва това? Защото само малка част от лекарството достига до тумора - в повечето случаи по-малко от 1%; повече от 99% отива в други части на тялото.

Томас Верфел, доцент по биомедицинско инженерство, Университет на Мисисипи

Това изтичане на токсични лекарства в други части на тялото може да причини сериозни състояния като левкемия, алергични реакции и дори развитие на нови видове рак. Ако обаче повече от лекарството достигне тумора, страничните ефекти могат да бъдат намалени.

Предимства на гликополимерите

Верфел и Кенет Хулугала, студент по биомедицинско инженерство от Канди, Шри Ланка, публикуваха своите открития в списанието ACS Nano през октомври.

Наночастиците – частици с размер по-малък от една хилядна от ширината на човешки косъм – са доказали своята ефективност при лечението на рак, като доставят лекарства директно до туморите. Протеините, включително тези, които предизвикват имунен отговор, обаче са склонни да се слепват около наночастиците, което кара тялото да етикетира лечението като чуждо.

Тази имунна резистентност намалява ефективността на лекарството.

„През последните 30 години полиетиленгликолът (PEG) е златният стандарт за защита на тези частици от имунния отговор“, каза Хулугала.

Въпреки това, покритията на базата на PEG губят своята ефективност след първата употреба: имунната система бързо започва да разпознава лекарството като чуждо, което му пречи да навлезе в тумора.

Гликополимерите, напротив, нямат този недостатък.

„Нашите резултати показват, че наночастиците, покрити с гликополимер, значително намаляват нежеланите имунни отговори, като същевременно драстично подобряват доставянето на лекарства както в клетъчни, така и в животински модели. Това изследване може да бъде важна стъпка към по-ефективно лечение на рак.“

Проучвания върху животни

Верфел и Хулугала тестваха покрити с гликополимер наночастици върху мишки с рак на гърдата и установиха, че повече наночастици достигат до туморите в сравнение с частиците на базата на PEG. Следващата стъпка в изследването им ще бъде да заредят тези наночастици с лекарства и да тестват тяхната ефективност срещу рака.

„В дългосрочен план искаме не само да изучаваме това явление от защитна гледна точка, но и да работим върху активното насочване на наночастици към тумори“, каза Верфел.

„Вече виждаме, че гликополимерите стимулират имунната система по-малко, частиците остават в тялото по-дълго и достигат до тумора по-добре. Това е чудесно.“

Но следващата стъпка е да разгледаме как можем да се насочим към туморите. Какви биологични маркери можем да използваме, за да натрупаме повече частици или лекарства в тумора? Това са въпросите, които са на преден план в момента.“

Проучването е публикувано в ACS Nano.