Новости химической науки > Наночастицы для доставки противораковых препаратов

Исследователи из США разработали наночастицы, которые могут избежать защитных систем организма и доставить в раковые клетки РНК-интерферирующий препарат.

По словам разработчиков, новые частицы являются первым примером наночастицы, способной после введения в кровеносную систему распознавать свою молекулярную мишень. Новая система дает возможности разработки систем селективной терапии тканей и клеток определенного строения, приводящих к минимальному проявлению побочных эффектов.

При смешении компоненты самоорганизуются в наночастицу. (Рисунок из Nature, 2010, DOI: 10.1038/nature08956)

Новая система позволяет использовать явление интерференции РНК [RNA interference (RNAi)], которое заключается в том, что короткие двухцепочечные молекулы РНК или малые интерферирующие РНК (small interfering RNA или siRNA, siРНК), могут к блокированию производства клеткой белков определенного строения. Метод RNAi в перспективе может стать эффективным оружием в борьбе с рядом заболеваний, в том числе и с раком, но для его использования необходимо, в том числе, разработать способ доставки siРНК по месту назначения.

Возглавлявший исследование Марк Дэвис (Mark Davis) из Калифорнийского технологического института отмечает, что использование чистых образцов РНК невозможно, так как при введении РНК в кровеносную систему нуклеиновая кислота быстро разлагается. Модификация РНК, приводящая к ее стабилизации приводит к тому, что такой комплекс выводится из организма почками. По словам исследователя, решение этих проблем позволит доставлять siРНК в нужную ткань.

В группе Дэвиса работали над решением этой проблемы в течение 15 лет, и в результате, создали многокомпонентную систему, удовлетворяющую требованиям метода интерференции РНК. Циклодекстриновый полимер [cyclodextrin-based polymer (CDP)] самоорганизуется с siРНК с образованием наночастиц, в которых siРНК защищен от биологически индуцируемого разрушения. Полиэтиленгликолевые фрагменты с адамантильными радикалами (AD-PEG) покрывают поверхность наночастицы и препятствуют ее агломерации и связыванию с компонентами крови. Также с поверхностью связан остаток белка трансферрина [transferrin (Tf)], который может распознаваться трансферриновыми рецепторами, находящимися на поверхности раковых клеток.

Введение наночастиц в организм больных меланомой показало, что не только то, что происходит накопление наночастиц в опухолевых клетках (введение большего количество наночастиц в кровеносную систему приводило к более значительной их аккумуляции клетками опухоли), но в то, что в таких клетках реализуется процесс интерференции РНК.

Дэвис отмечает, что работа, выполненная в его группе, представляет первый пример дозозависимого накопления наночастиц в раковых клетках в результате обычной инъекции, а также первой демонстрации того, что в случае доставки в раковую клетку siРНК в этой клетке происходит интерференция РНК.

Источник: Nature, 2010, DOI: 10.1038/nature08956

метки статьи: #биохимия, #медицинская химия, #нанотехнологии, #новые материалы, #химия поверхности, #химия полимеров