Výzkumníci vyvíjejí nanočástice, které dokážou dodat chemoterapeutický lék do mozku a pomáhají zabíjet rakovinné buňky

Tým výzkumníků z Massachusettského technologického institutu (MIT) vytvořil model lidské tkáně, aby demonstroval fungování nanočástic. Typy rakoviny, jako je glioblastom, mají vysokou úmrtnost a jejich léčba je obtížná kvůli hematoencefalické bariéře. Bariéra neumožňuje většině chemoterapeutických léků proniknout skrz krevní cévy kolem mozku, a tím brzdí úsilí o léčbu rakoviny.

Nyní tým Výzkumníci vyvinula nanočástice, které mohou přenášet léčivo a vstupovat do nádorů, čímž zabíjejí buňky glioblastomu.

Vědci otestovali účinnost nanočástic navržen metodu a vytvořili model, který replikuje hematoencefalickou bariéru. Model mozkové tkáně byl popsán v článku publikovaném v Proceedings of the National Academy of Sciences.

„Doufáme, že testováním těchto nanočástic v mnohem realističtějším modelu můžeme ušetřit spoustu času a energie, která je promarněna zkoušením věcí na klinice, které nefungují,“ řekla Joelle Straehla, Charles W. and Jennifer C. Johnson klinická vyšetřovatelka na Kochově institutu MIT pro integrovaný výzkum rakoviny a hlavní autorka knihy studovat.

K replikaci složité struktury mozku výzkumníci použili buňky glioblastomu získané od pacienta tak, že je pěstovali v mikrofluidním zařízení. Poté byly lidské endoteliální buňky použity k růstu krevních cév v malých trubičkách obklopujících sféru nádorových buněk. Zahrnovaly také dva typy buněk, a to pericyty a astrocyty, které jsou spojeny s transportem molekul hematoencefalickou bariérou.

K vytvoření nanočástic byla v laboratoři použita technika sestavení vrstvy po vrstvě. Částice použité ve studii jsou potaženy peptidem zvaným AP2, o kterém bylo zjištěno, že pomáhá nanočásticím pronikat hematoencefalickou bariérou.

Vědci testovali nanočástice na tkáňových modelech zdravé mozkové tkáně i tkáně glioblastomu. Bylo pozorováno, že částice potažené peptidem AP2 účinně pronikly cévami obklopujícími nádory.

Následně byly částice naplněny chemoterapeutickým lékem známým jako cisplatina a potaženy zaměřovacím peptidem. Výzkumníci poznamenali, že potažené částice byly schopny zabíjet nádorové buňky glioblastomu v modelu, zatímco ty, které nebyly potaženy AP2, poškodily zdravé krevní cévy.

"Viděli jsme zvýšenou buněčnou smrt u nádorů, které byly ošetřeny nanočásticemi potaženými peptidem ve srovnání s holými nanočásticemi nebo volným lékem. Tyto potažené částice vykazovaly větší specifičnost zabíjení nádoru oproti zabíjení všeho nespecifickým způsobem,“ řekla Cynthia Hajal, další vedoucí autorka studie.