Исследователи разработали наночастицы, которые могут доставить химиотерапевтический препарат в мозг и помочь убить раковые клетки

Команда исследователей из Массачусетского технологического института (MIT) создала модель человеческой ткани, чтобы продемонстрировать функционирование наночастиц. Такие виды рака, как глиобластома, имеют высокий уровень смертности, и их лечение затруднено из-за гематоэнцефалического барьера. Барьер не позволяет большинству химиотерапевтических препаратов проникать через кровеносные сосуды головного мозга, что затрудняет усилия по лечению рака.

Теперь команда г. исследователи разработала наночастицы, которые могут переносить лекарство и проникать в опухоли, убивая клетки глиобластомы.

Чтобы проверить эффективность наночастиц, исследователи разработал метод и создал модель, воспроизводящую гематоэнцефалический барьер. Модель ткани мозга была описана в статье, опубликованной в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

«Мы надеемся, что, испытав эти наночастицы на гораздо более реалистичной модели, мы сможем сэкономить много времени и энергии, которые тратятся впустую на попытки в клинике сделать что-то, что не работает», — сказала Джоэль Стрэхла, Чарльз В. и Дженнифер К. Джонсон, клинический исследователь Института интегративных исследований рака им. Коха Массачусетского технологического института и ведущий автор Исследование.

Чтобы воспроизвести сложную структуру мозга, исследователи использовали клетки глиобластомы, полученные от пациентов, выращивая их в микрофлюидном устройстве. Затем эндотелиальные клетки человека были использованы для выращивания кровеносных сосудов в крошечных трубочках, окружающих сферу опухолевых клеток. Они также включали два типа клеток, а именно перициты и астроциты, которые связаны с транспортировкой молекул через гематоэнцефалический барьер.

Для создания наночастиц в лаборатории использовался метод послойной сборки. Частицы, использованные в исследовании, покрыты пептидом под названием AP2, который, как было установлено, эффективно помогает наночастицам проникать через гематоэнцефалический барьер.

Исследователи протестировали наночастицы на тканевых моделях как здоровой ткани головного мозга, так и ткани глиобластомы. Было замечено, что частицы, покрытые пептидом AP2, эффективно проникали через сосуды, окружающие опухоли.

Впоследствии частицы были заполнены химиотерапевтическим препаратом, известным как цисплатин, и покрыты нацеливающим пептидом. Исследователи отметили, что частицы с покрытием способны убивать опухолевые клетки глиобластомы в модели, в то время как частицы, не покрытые AP2, повреждают здоровые кровеносные сосуды.

«Мы наблюдали повышенную гибель клеток в опухолях, обработанных наночастицами, покрытыми пептидом, по сравнению с голыми наночастицами или свободным лекарством. Эти покрытые частицы продемонстрировали большую специфичность уничтожения опухоли по сравнению с уничтожением всего неспецифическим способом», — сказала Синтия Хаджал, еще один ведущий автор исследования.