Дослідники розробили наночастинки, які можуть доставляти хіміотерапевтичні препарати в мозок і допомагати вбивати ракові клітини

Команда дослідників з Массачусетського технологічного інституту (MIT) створила модель людської тканини, щоб продемонструвати функціонування наночастинок. Такі види раку, як гліобластома, мають високий рівень смертності, і їх лікування важко через гематоенцефалічний бар’єр. Цей бар’єр не дозволяє більшості хіміотерапевтичних препаратів проникати через кровоносні судини навколо мозку, що перешкоджає спробам лікування раку.

Тепер команда в Дослідники розробив наночастинки, які можуть переносити ліки та проникати в пухлини, вбиваючи клітини гліобластоми.

Щоб перевірити ефективність наночастинок, дослідники мають розробив метод і створив модель, яка повторює гематоенцефалічний бар’єр. Модель тканини мозку була описана в статті, опублікованій в Proceedings of the National Academy of Sciences.

«Ми сподіваємося, що, випробовуючи ці наночастинки в набагато більш реалістичній моделі, ми зможемо скоротити багато часу та енергії, які витрачаються даремно на те, що в клініці не спрацьовує», — сказала Джоель Стрела, Чарльз В. і Дженніфер К. Джонсон, клінічний дослідник Інституту інтегративних досліджень раку Коха Массачусетського технологічного інституту та провідний автор вчитися.

Щоб відтворити складну структуру мозку, дослідники використовували отримані пацієнтом клітини гліобластоми, вирощуючи їх у мікрофлюїдному пристрої. Потім ендотеліальні клітини людини використовували для вирощування кровоносних судин у крихітних трубках, що оточують сферу пухлинних клітин. Вони також включали два типи клітин, а саме перицити та астроцити, які пов’язані з транспортуванням молекул через гематоенцефалічний бар’єр.

Для створення наночастинок у лабораторії використовували техніку пошарового складання. Частинки, використані в дослідженні, покриті пептидом під назвою AP2, який, як було встановлено, ефективний у допомозі наночастинкам проникати через гематоенцефалічний бар’єр.

Дослідники перевірили наночастинки на тканинних моделях як здорової тканини мозку, так і тканини гліобластоми. Було помічено, що частинки, вкриті пептидом АР2, ефективно проникали через судини, що оточують пухлини.

Згодом частинки були заповнені хіміотерапевтичним препаратом, відомим як цисплатин, і покриті цільовим пептидом. Дослідники відзначили, що частинки з покриттям змогли вбити клітини пухлини гліобластоми в моделі, тоді як ті, що не були покриті AP2, пошкодили здорові кровоносні судини.

«Ми спостерігали підвищену загибель клітин у пухлинах, які лікувалися наночастинками з пептидним покриттям, порівняно з голими наночастинками або вільним препаратом. Ці покриті частинки продемонстрували більшу специфічність у знищенні пухлини, а не вбивстві всього неспецифічним способом», – сказала Синтія Хаджал, інший провідний автор дослідження.