Модифицированные мезенхимальные стволовые клетки могут доставлять лекарства непосредственно в опухоли
Исследователи из Токийского университета науки успешно модифицировали мезенхимальные стволовые клетки (МСК) для целенаправленной доставки больших количеств противораковых препаратов к клеткам развивающейся опухоли.
Количество онкобольных с каждым годом увеличивается по всему миру. В связи с этим поиск эффективных методов терапии – одна из наиболее сложных неизменных задач в современной медицине. Помимо разработки лекарственных средств, их доставка к целевым органам также является серьезной проблемой, с которой сталкивается сообщество исследователей рака.
Многие научные группы пытались разработать методы эффективной доставки противораковых препаратов к опухолям. На сегодняшний день перспективным подходом является использование мезенхимальных стволовых клеток (МСК), которые обладают особой способностью находить онкологические образования и мигрировать к ним (эффект «самонаведения» или хоминга). Это означает, что теоретически можно загрузить в «самонаводящиеся на опухоль» МСК противораковые препараты и использовать их для предотвращения прогрессирования рака.
Однако пилотные исследования показывают, что способность к загрузке противораковых лекарственных средств у МСК ограничена, и они, как правило, после загрузки препаратов теряют свою способность к нацеливанию и достижению опухолевых клеток.
В недавнем исследовании, опубликованном в Journal of Controlled Release, учёные из Японии во главе с доктором Косуке Кусамори (Kosuke Kusamori) и профессором Макия Нисикава (Makiya Nishikawa) из Токийского университета науки (Tokyo University of Science) попытались найти методы модификации МСК, которые смогут обойти эти проблемы.
Доктор Кусамори, доцент фармацевтического факультета Токийского университета науки, говорит: «Мы задавались вопросом, является ли свойство мезенхимальных стволовых клеток накапливаться в опухолевых тканях ответом на нашу дилемму модификации МСК при помощи противораковых препаратов?».
Используя хорошо известный метод авидин-биотинового комплекса (АВС-метод), исследователи использовали липосомы, клеточные липидные везикулы, широко применяемые в качестве систем доставки лекарств, для переноса противоракового препарата доксорубицина (DOX) на поверхность МСК мыши. Они назвали липидные везикулы, несущие DOX, «DOX-Lips».
Исследователи обнаружили, что МСК, загруженные DOX-Lips, могут переносить препарат и избирательно нацеливаться на клетки рака толстой кишки мышей, растущие в искусственных культурах в лаборатории. Эти модифицированные МСК могут не только нести значительное количество лекарства, но и эффективно доставлять его в раковые клетки-мишени.
Чтобы проверить воспроизводимость данной функции в живой системе, учёные использовали модели мышей с раком кожи и легких. Они обнаружили, что в обоих случаях DOX-Lips были способны эффективно достигать раковых клеток и высвобождать лекарство в их цитоплазму. Исследователи пришли к выводу, что модифицированные МСК могут полностью подавлять рост опухоли на моделях мышей.
У этого нового метода есть несколько преимуществ. Во-первых, процесс занимает меньше времени, по сравнению с ранее известными методами.
Как отмечает Юкия Такаяма (Yukiya Takayama), докторант лаборатории профессора Нисикавы и соавтор исследования: «Относительно короткая продолжительность метода ABC позволила быстро модифицировать клеточную поверхность с помощью DOX-Lips и избежать повреждения клеток».
Во-вторых, этот метод не влиял на процесс прикрепления МСК к раковым клеткам, тем самым обеспечивая максимальную эффективность доставки медикаментов. В-третьих, вопреки предыдущим заявлениям о том, что липосомы только определенного размера могут использоваться для доставки лекарств, новое исследование предполагает, что размер липидных везикул, скорее всего, не влияет на доставку препарата. Данное открытие также может быть использовано для доставки множества различных доз лекарств.
Таким образом, сочетание метода ABC и использования Lips, похоже, является ответом на дилемму исследователей. Профессор Нисикава очень доволен полученными результатами.
«Нам удалось разработать новую целевую терапию рака», — отмечает он. «Мезенхимальные стволовые клетки могут мигрировать в опухоли головного мозга и мелкие онкологические образования, которые недоступны для обычных систем доставки лекарств. Таким образом, наш метод может быть эффективным при трудноизлечимых видах рака».
Таким образом, данное исследование является многообещающим достижением в области онкологических исследований. Новый метод может оказаться ответом на вопрос, как доставить лекарство непосредственно в опухоль.
