Pētnieki izstrādā nanodaļiņas, kas var nogādāt smadzenēs ķīmijterapijas zāles, palīdzot iznīcināt vēža šūnas

Masačūsetsas Tehnoloģiju institūta (MIT) pētnieku komanda izveidoja cilvēka audu modeli, lai demonstrētu nanodaļiņu darbību. Vēža veidiem, piemēram, glioblastomai, ir augsts mirstības līmenis, un to ārstēšana ir sarežģīta asins-smadzeņu barjeras dēļ. Barjera neļauj lielākajai daļai ķīmijterapijas zāļu iekļūt asinsvados ap smadzenēm, tādējādi kavējot vēža ārstēšanas centienus.

Tagad komanda no pētnieki ir izstrādājis nanodaļiņas, kas var pārnēsāt zāles un iekļūt audzējos, nogalinot glioblastomas šūnas.

Lai pārbaudītu nanodaļiņu efektivitāti, pētnieki ir izdarījuši izstrādāts metodi un izveidoja modeli, kas atkārto asins-smadzeņu barjeru. Smadzeņu audu modelis ir aprakstīts rakstā, kas publicēts Proceedings of the National Academy of Sciences.

"Mēs ceram, ka, pārbaudot šīs nanodaļiņas daudz reālistiskākā modelī, mēs varēsim atslēgt daudz laika un enerģijas, kas tiek iztērēta, mēģinot klīnikā lietas, kas nedarbojas," sacīja Džoela Strēla, Charles W. and Dženifera K. Džonsone klīniskā pētniece MIT Kohas Integratīvās vēža izpētes institūtā un galvenā autore studēt.

Lai atkārtotu sarežģīto smadzeņu struktūru, pētnieki izmantoja no pacienta iegūtās glioblastomas šūnas, audzējot tās mikrofluidiskā ierīcē. Pēc tam cilvēka endotēlija šūnas tika izmantotas, lai audzētu asinsvadus mazās caurulītēs, kas ieskauj audzēja šūnu sfēru. Tie ietvēra arī divus šūnu tipus, proti, pericītus un astrocītus, kas ir saistīti ar molekulu transportēšanu caur hematoencefālisko barjeru.

Lai izveidotu nanodaļiņas, laboratorijā tika izmantota slāņa slāņa montāžas tehnika. Pētījumā izmantotās daļiņas ir pārklātas ar peptīdu, ko sauc par AP2, kas tika atzīts par efektīvu, palīdzot nanodaļiņām iekļūt asins-smadzeņu barjerā.

Pētnieki ir pārbaudījuši nanodaļiņas gan veselīgu smadzeņu audu, gan glioblastomas audu audu modeļos. Tika novērots, ka daļiņas, kas pārklātas ar AP2 peptīdu, efektīvi nokļuva caur asinsvadiem, kas ieskauj audzējus.

Pēc tam daļiņas tika piepildītas ar ķīmijterapijas zālēm, kas pazīstamas kā cisplatīns, un pārklātas ar mērķa peptīdu. Pētnieki atzīmēja, ka pārklātās daļiņas modelī varēja nogalināt glioblastomas audzēja šūnas, savukārt tās, kuras nebija pārklātas ar AP2, sabojāja veselus asinsvadus.

"Mēs novērojām palielinātu šūnu nāvi audzējos, kas tika ārstēti ar ar peptīdu pārklātu nanodaļiņu, salīdzinot ar tukšajām nanodaļiņām vai brīvajām zālēm. Šīs pārklātās daļiņas uzrādīja specifiskāku audzēja iznīcināšanu, nevis visu nogalināšanu nespecifiskā veidā, ”sacīja cita pētījuma vadošā autore Sintija Hajala.