Раковые клетки убиваются в лабораторных экспериментах, а рост опухоли снижается у мышей, с использованием нового подхода, который превращает наночастицы в «троянского коня», вызывающего самоуничтожение раковых клеток, – говорится в сообщении исследовательской группы Технологического университета Наньян, Сингапур (NTU Singapore).
Исследователи создали наночастицу «троянского коня», покрывая ее специфической аминокислотой – L-фенилаланином, на которую раковые клетки полагаются, наряду с другими подобными аминокислотами, для выживания и роста. L-фенилаланин известен как «незаменимая» аминокислота, поскольку он не может быть произведен организмом и должен абсорбироваться с пищей, обычно из мяса и молочных продуктов.
Исследования, проведенные другими исследовательскими группами, показали, что рост раковых опухолей можно замедлить или предотвратить за счет «голодания» раковых клеток по аминокислотам. Ученые считают, что лишение раковых клеток аминокислот, например, путем голодания или с помощью специальной диеты с недостатком белка, может быть эффективным способом лечения рака.
Однако такой строгий режим питания не подходит для всех пациентов, в том числе тех, кто подвержен риску недоедания или страдает кахексией – состоянием, возникающим в результате хронического заболевания, которое вызывает чрезмерную потерю веса и мышечной массы. Кроме того, для многих пациентов соблюдение режима было бы очень сложной задачей.
Стремясь использовать аминокислотную зависимость раковых клеток, но избегая проблем, связанных со строгими диетическими режимами, исследователи NTU разработали новый альтернативный подход.
Они взяли наночастицу диоксида кремния, обозначенную Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США как “ общепризнанную как безопасную ”, покрыли ее L-фенилаланином и обнаружили, что в лабораторных испытаниях на мышах она эффективно и очень специфично убивала раковые клетки, заставляя их самостоятельно -разрушить.
Противораковые терапевтические наночастицы являются сверхмалой, с диаметром 30 нма или примерно 30000 раз меньше , чем человеческий волос, и названы «наноскопической р henylalanine Р тажу Мина чид М IMIC», или нано-pPAAM ,
Их выводы, недавно опубликованные в научном журнале Small , могут быть многообещающими для будущего дизайна нанотерапевтических средств, заявила исследовательская группа.
Доцент Далтон Тэй из Школы материаловедения и инженерии , ведущий автор исследования, сказал: «Вопреки общепринятому мнению, наш подход заключался в использовании наноматериала в качестве лекарства, а не в качестве носителя лекарства. Свойства Nano-pPAAM являются внутренними и не должны «активироваться» какими-либо внешними стимулами. Аминокислота L-фенилаланин действует как «троянский конь» – маскировка, скрывающая нанотерапевтический препарат изнутри ».
«Удалив лекарственный компонент, мы эффективно упростили формулировку наномедицины и можем преодолеть многочисленные технологические препятствия, которые препятствуют внедрению наномедицины на основе лекарств».
Внутренние противораковые терапевтические свойства Nano-pPAAM
В качестве доказательства концепции ученые проверили эффективность нано-pPAAM в лаборатории и на мышах и обнаружили, что наночастица убила около 80 процентов клеток рака груди, кожи и желудка, что сопоставимо с обычными химиотерапевтическими препаратами, такими как цисплатин. . Рост опухоли у мышей с тройными отрицательными клетками рака груди человека также был значительно снижен по сравнению с контрольными моделями.
Дальнейшие исследования показали, что аминокислотное покрытие Nano-pPAAM помогает наночастице проникать в раковые клетки через клетку-переносчик аминокислот LAT1. Попадая внутрь раковых клеток, Nano-pPAAM стимулирует чрезмерное производство активных форм кислорода (АФК) – типа реактивной молекулы в организме – заставляя раковые клетки самоуничтожаться, оставаясь безвредными для здоровых клеток.
Соавтор, адъюнкт-профессор Тан Нгуан Сун из Медицинской школы NTU Lee Kong Chian, сказал: «При нынешнем лечении химиотерапевтическими препаратами общая проблема заключается в том, что рецидивирующий рак становится устойчивым к лекарству. Наша стратегия не предполагает использования каких-либо фармакологических препаратов. но полагается на уникальные свойства наночастиц высвобождать катастрофический уровень активных форм кислорода (АФК) для уничтожения раковых клеток ».
Выступая с независимой точки зрения, доцент Тан Эрн Ю, специалист по раку груди в больнице Тан Ток Сенг, сказал: «Этот новый подход может иметь многообещающие перспективы для раковых клеток, которые не реагируют на традиционное лечение, такое как химиотерапия. Такие виды рака часто имеют эволюционные механизмы. резистентности к применяемым в настоящее время лекарствам, что делает их неэффективными. Тем не менее, раковые клетки потенциально все еще могут быть восприимчивы к подходу «троянского коня», поскольку он действует через совершенно другой механизм – тот, к которому клетки не будут адаптированы ».
В настоящее время ученые стремятся к дальнейшему совершенствованию конструкции и химии Nano-pPAAM, чтобы сделать его более точным в нацеливании на определенные типы рака и достичь более высокой терапевтической эффективности.
Это включает в себя сочетание их метода с другими методами лечения, такими как иммунотерапия, которая использует иммунную систему организма для борьбы с раком.
Источник: НАНЬЯНСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Фото: NTU Singapore