Новое исследование Мичиганского университета показывает, что новая синтетическая белковая наночастица, способная преодолевать почти непроницаемый гематоэнцефалический барьер у мышей, может доставлять лекарства от рака непосредственно к злокачественным опухолям головного мозга.
Это первое исследование, демонстрирующее внутривенное лекарство, способное преодолевать гематоэнцефалический барьер.
Это открытие может однажды позволить создать новые клинические методы лечения глиобластомы, наиболее распространенной и агрессивной формы рака мозга у взрослых, заболеваемость которой растет во многих странах. Сегодня средняя выживаемость пациентов с глиобластомой составляет около 18 месяцев; средняя 5-летняя выживаемость ниже 5%.
В сочетании с лучевой терапией внутривенная терапия командой UM привела к долгосрочному выживанию семи из восьми мышей. Когда эти семь мышей испытали рецидив глиобластомы, их иммунные ответы сработали, чтобы предотвратить повторный рост рака – без каких-либо дополнительных терапевтических препаратов или других клинических методов лечения.
«Для нас это все еще остается чудом», – сказал Йорг Лаханн, доцент кафедры химической инженерии Вольфганга Паули и соавтор исследования. "Там, где мы ожидали увидеть некоторые уровни роста опухоли, они просто не образовались, когда мы повторно проверили мышей. Я работаю в этой сфере более 10 лет и не видел ничего подобного."
Результаты показывают, что комбинация терапевтических препаратов и методов доставки наночастиц, выполненная командой UM, не только уничтожила первичную опухоль, но и привела к иммунологической памяти или способности быстрее распознавать и атаковать оставшиеся злокачественные раковые клетки.
«Это огромный шаг на пути к клинической реализации», – сказала Мария Кастро, специалист по правам человека.C. Шнайдер, профессор нейрохирургии и соавтор исследования. "Это первое исследование, демонстрирующее способность доставлять терапевтические препараты системно или внутривенно, которые также могут преодолевать гематоэнцефалический барьер и достигать опухолей."
Пять лет назад Кастро знала, как она хочет бороться с глиобластомой.
Она хотела остановить сигнал, который раковые клетки посылают, известный как STAT3, чтобы обманом заставить иммунные клетки обеспечить им безопасный проход внутри мозга. Если бы она могла закрыть этот путь с помощью ингибитора, раковые клетки были бы обнажены, и иммунная система могла бы их устранить. Но у нее не было возможности преодолеть гематоэнцефалический барьер.
Она посетила семинар в Институте биоинтерфейсов, который возглавляет Лаханн, и они обсудили проблему. Команда Лаханна начала работу над наночастицей, которая может переправлять ингибитор STAT3 через гематоэнцефалический барьер.
Белок под названием сывороточный альбумин человека, который присутствует в крови, является одной из немногих молекул, которые могут преодолевать гематоэнцефалический барьер, поэтому команда Лаханна использовала его в качестве структурного строительного блока для своих наночастиц. Они использовали синтетические молекулы, чтобы связать эти белки, а затем присоединили ингибитор STAT3 и пептид, называемый iRGD, который служит устройством нахождения опухоли.
В течение трех недель когорта мышей получила несколько доз нового наномедицина, что увеличило их среднюю выживаемость до 41 дня по сравнению с 28 днями для тех, кто не лечился. После этого успеха команда провела второе исследование на мышах с использованием препарата наряду с сегодняшними стандартами лечения: сфокусированной лучевой терапией. Семь из восьми мышей достигли долгосрочной выживаемости и оказались полностью свободными от опухолей, без признаков злокачественных инвазивных опухолевых клеток.
Исследователи говорят, что их синтетические белковые наночастицы могут быть использованы после доработки и доклинических испытаний для доставки других низкомолекулярных препаратов и методов лечения для лечения опухолей на твердой основе, которые в настоящее время не поддаются лечению.