Изследователите разработват наночастици, които могат да доставят лекарство за химиотерапия в мозъка, помагат за убиване на раковите клетки

Екип от изследователи от Масачузетския технологичен институт (MIT) създаде модел на човешка тъкан, за да демонстрира функционирането на наночастиците. Видове рак като глиобластом имат висок процент на смъртност и лечението им е трудно поради кръвно-мозъчната бариера. Бариерата не позволява на повечето химиотерапевтични лекарства да проникнат през кръвоносните съдове около мозъка, като по този начин възпрепятстват усилията за лечение на рак.

Сега екипът на изследователи разработи наночастици, които могат да пренасят лекарството и да навлизат в тумори, убивайки клетките на глиобластома.

За да тестват ефективността на наночастиците, изследователите имат разработени метод и създаде модел, който възпроизвежда кръвно-мозъчната бариера. Моделът на мозъчната тъкан е описан в статия, публикувана в Proceedings of the National Academy of Sciences.

„Надяваме се, че като тестваме тези наночастици в много по-реалистичен модел, можем да спестим голяма част от времето и енергията, които се губят в опити за неща в клиниката, които не работят“, каза Джоел Щраела, Чарлз У. и Дженифър С. Джонсън, клиничен изследовател в Института Кох на MIT за интегративни изследвания на рака и водещ автор на проучване.

За да възпроизведат сложната структура на мозъка, изследователите са използвали глиобластомни клетки, получени от пациенти, като са ги отгледали в микрофлуидно устройство. След това човешките ендотелни клетки бяха използвани за отглеждане на кръвоносни съдове в малки тръбички, обграждащи сферата на туморните клетки. Те също така включват два вида клетки, а именно перицити и астроцити, които са свързани с транспортирането на молекули през кръвно-мозъчната бариера.

За създаването на наночастиците в лаборатория е използвана техника за сглобяване слой по слой. Частиците, използвани в изследването, са покрити с пептид, наречен AP2, за който е установено, че е ефективен при подпомагането на наночастиците да проникнат през кръвно-мозъчната бариера.

Изследователите са тествали наночастиците в тъканни модели както на здрава мозъчна тъкан, така и на глиобластомна тъкан. Наблюдавано е, че частиците, покрити с пептид AP2, ефективно преминават през съдовете около туморите.

Впоследствие частиците бяха напълнени с химиотерапевтично лекарство, известно като цисплатин, и покрити с целевия пептид. Изследователите отбелязват, че покритите частици са успели да убият туморните клетки на глиобластома в модела, докато тези, които не са покрити с AP2, увреждат здравите кръвоносни съдове.

„Видяхме повишена клетъчна смърт в тумори, които бяха третирани с покритите с пептид наночастици в сравнение с голите наночастици или свободното лекарство. Тези покрити частици показаха по-голяма специфичност на унищожаването на тумора, в сравнение с убиването на всичко по неспецифичен начин“, каза Синтия Хаджал, друг водещ автор на изследването.