Новый способ доставки лекарств эффективно уменьшает рост метастазов в легких

Здоровые легкие

Учёные из Гарвардского института Висса по биоинженерии совместно со специалистами из школы инженерии и прикладных наук Джона Полсона разработали новую методику доставки иммуностимулирующих наночастиц в лёгкие.

Проблема метастазов в дыхательные пути

Если раковая опухоль дала метастазы, то зачастую, они переходят в лёгкие. Капилляры, через которые происходит газообмен с альвеолами лёгких настолько малы, что злокачественные клетки могут там застрять, обосноваться и дать вторичную опухоль. После этого они, с помощью ряда химических сигналов, подрывают защитные силы организма. Это приводит к наиболее распространённой причине смерти от метастазов, надёжных методов лечения до сих пор не существует.

Помощь иммунитету в нахождении угрозы

Учёные искали способ, как эффективно доставить лекарство в нужное место, и снизить побочные эффекты на остальной организм. Печень и селезёнка эффективно очищают кровь от любых посторонних веществ, поэтому приходится увеличивать дозировку, что приводит к побочным эффектам. Ранее учёные обнаружили, что если прикрепить к эритроцитам наночастицы с нужным веществом, то это позволит этому веществу оставаться в организме долгое время не обнаруженным. Прикреплённые частицы назвали “ImmunoBait”. В качестве необходимого вещества выбрали CXCL10 - хемокин, то есть белок, привлекающий иммунные клетки. Систему из прикреплённых к эритроцитам наночастиц обозначили EASI (erythrocyte-anchored systemic immunotherapy).

“Лёгочные метастазы истощают некоторые виды хемокинов из окружающей их среды, это означает, что исчезает сигнал, который должен привлечь полезные белые кровяные клетки для борьбы с опухолью,” - объяснил свой выбор Анвай Укидве, соавтор исследования, бывший практикант института Висса. Сначала учёные убедились, что наночастицы отделяются от эритроцитов только когда находятся в крошечных лёгочных капиллярах. Чтобы увеличить вероятность попадания этих частиц в лёгкие, к ним прикрепили специальное антитело, которое соединяется с белком ICAM-1, находящемся в лёгочных кровеносных сосудах.

Наночастицы “ImmunoBait” оставались в лёгких подопытных мышей почти 6 часов после инъекции и распределились там, где и было задумано - вокруг метастазов и внутри них. Хемокины также справились со своей ролью - анализы показали увеличение в поражённой области иммунных клеток, выделяющих противовоспалительные вещества (хелперы) и уничтожающие опухоль (киллеры).

Убедившись, что таким способом можно привлекать необходимые клетки в поражённую метастазами часть организма, учёные решили узнать эффективность борьбы с заболеванием в целом. Они разделили мышей на 3 подгруппы, всем удалили опухоль, имитируя хирургическую операцию, затем вводили одной части грызунов CXCL10, другой - наночастицы “ImmunoBait” и третьей - всё вместе, через систему EASI. В первых двух подгруппах результаты были схожими: все подопытные животные умерли от болезни, не прожив и 20 дней. Среди мышей, получавших EASI, четверть выжила и после 40 дней. У всех животных из третьей подгруппы метастазов было меньше, чем в первых двух случаях.

Исследователи доказали, что разработанная ими система способна создавать иммунный ответ организма против метастазов в лёгких. После этого, они решили проверить, будут ли активированные защитные силы организма впредь эффективно отражать рецидивы рака. Анализы крови показали большое количество содержащихся в них клеток, сохраняющихся долгое время после исчезновения угрозы и способных поднять тревогу в случае, если угроза повторится. Подопытным мышам через 2 дня после лечения повторно привили ту же опухоль. У тех животных, на которых исследовали систему EASI, рост злокачественных образований был гораздо ниже, чем у других. Таким образом, было доказано, что местное лечение метастазов в лёгких, вырабатывает системный иммунитет во всём организме.

Дальнейшие исследования EASI

Результаты исследований показывают возможность бороться с метастазами в труднодоступных местах лёгких с помощью иммунной системы организма. Анвай Укидве и его коллеги пытаются усовершенствовать EASI, экспериментируя с разными типами хемокинов. Также исследуются комбинации EASI с другими способами лечения рака. Основатель и директор института Висса, комментируя работу своих специалистов, сказал: “Этот уникальный биотехнологический подход к терапии рака является замечательным примером нестандартного мышления, к которому мы всячески побуждаем и поддерживаем”.

Новость подготовлена по материалам: https://medicalxpress.com/news/2020-11-immune-stimulating-nanoparticles-lungs-red-blood.html

Возможно вас заинтересует
Лекарственные препараты
Более половины повторных операций по замене тазобедренного сустава можно предотвратить с помощью лекарственного средства, уже успешно используемого для лечения остеопороза.  
Боль в животе у женщины
Бельгийские ученые обнаружили, что возможная причина синдрома раздраженного кишечника – реакция, которая похожа на аллергию. Кишечное расстройство развивается в результате непереносимости определенной еды, но обычные тесты аллергии не обнаруживают....
Врач держит эндоскоп перед гастроскопией
Исследование японских ученых указало на преимущество применения режима визуализации цветного изображения для эндоскопического обследования верхнего отдела ЖКТ на предмет неоплазии. 
Послеоперационный пластырь
Ученые разработали новый метод для лечения послеоперационной боли. Неопиоидный пластырь применяется локально и обеспечивает обезболивающее действие в течение четырех дней.  
Острый лимфобластный лейкоз: обилие лимфобластов в крови
Исследователи  из Центра молекулярной медицины имени Макса Дельбрюка (MDC - Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin in der Helmholtz-Gemeinschaft) под руководством доктора Уты Хёпкен (Uta E. Höpken) и доктора Армина Рема (Armin Rehm) разработали...