Способы доставки лекарств к раковой опухоли сравнили между собой

Российские ученые рассмотрели существующие способы направленной доставки лекарства к опухоли. Выяснилось, что индивидуальный подход в лечении онкологических заболеваний позволяет меньше воздействовать на здоровые ткани и снизить побочные эффекты препаратов. Результаты исследований опубликованы в журнале Cancers.

Опухоль можно отличить от здоровой ткани по строению ее сосудистой сети и изменениям в метаболизме. Кровеносные сосуды новообразований растут хаотично, они неправильной формы и диаметра, появляются слепые концы и выпячивания. Структура лимфатических сосудов также нарушена. Опухоль и ее сосудистая система растут с разной скоростью, что приводит к недостатку кислорода и питательных веществ. Структура ткани и обмен веществ изменяются, равно как и профиль молекул на поверхности опухолевых клеток, и рак прогрессирует. Учитывая такие особенности, можно разработать методы доставки противоопухолевых препаратов с минимальным воздействием на здоровые ткани и со сниженными побочными эффектами.

Благодаря особенностям сосудов опухолей крупные молекулы относительно легко проникают в них и накапливаются. Это явление описывают как эффект повышенной проницаемости и удержания, который лежит в основе пассивного нацеливания противоопухолевого препарата. Однако, такой метод доставки не всегда позволяет достичь желаемого эффекта. Чтобы повысить эффективность этого метода, к лечению подходят индивидуально, исходя из особенностей конкретной опухоли, к примеру оптимизируют размер носителя препарата.

Активное нацеливание дополняет пассивное, с его помощью повышают накопление препарата в новообразовании и увеличивают время его удержания. В более ранней работе ученые представили мультифункциональный комплекс, который позволяет добиться взаимоусиливающего эффекта объединенных агентов для химио- и радиотерапии. Ядро этого комплекса — люминесцентная (светящаяся) наночастица. В ее состав включен радиоактивный изотоп ⁹⁰Y, который используют для радионуклидной терапии, а на поверхности находится высокоэффективный фрагмент экзотоксина A из микроорганизма Pseudomonas aeruginosa (PE40). Комплекс связывается с белком-маркером раковых клеток и токсичные агенты воздействуют на опухоль. Такой способ лечения возможен благодаря изменению метаболизма и молекулярного профиля новообразования.

Определенные типы клеток способны проникать в ткани опухоли, поэтому их также можно использовать для доставки лекарств. Клеточно-опосредованное нацеливание позволяет продлить период выведения препарата из опухоли, контролировать его высвобождение и снизить общую токсичность и побочные эффекты. Этот метод имеет свои ограничения, но очень перспективен.

«Возможность выбора наиболее подходящего метода лечения, учитывающего молекулярные и структурные особенности опухоли и точную настройку режима введения препарата, ведет нас к идеалам персонализированной медицины», — рассказывает Ирина Балалаева, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник Института молекулярной медицины Первого МГМУ им. И. М. Сеченова.

Понимание процессов транспорта питательных веществ и продуктов обмена внутри опухоли, особенностей ее строения, данные о взаимодействии опухоли с клетками иммунной системы позволят повысить эффективность доставки противоопухолевых препаратов и лечения онкологических заболеваний.