Исследователи Mount Sinai Health System и Memorial Sloan Kettering Cancer Center разработали новый метод доставки лекарств с использованием наночастиц для более эффективной и целенаправленной доставки противораковых препаратов для лечения опухолей мозга у детей.

Технология позволяет усилить доставку противораковых препаратов в конкретные места расположения опухолей мозга, при этом щадя нормальные участки мозга. В результате повышается эффективность и снижается токсичность противораковых препаратов, говорится в их исследовании, опубликованном 2 марта 2023 года в журнале Nature Materials.

"Мы показали, что можем более успешно доставлять более низкие дозы препарата более эффективным способом в конкретные места опухоли в головном мозге, щадя при этом костную токсичность, которая наблюдается у молодых пациентов", - говорит Правин Раджу, доктор медицины, доктор философии, содиректор детского центра опухолей головного и спинного мозга в детской больнице Mount Sinai Kravis и старший автор исследования.

Медуллобластома является наиболее распространенной злокачественной детской опухолью головного мозга, составляя около 20% всех опухолей головного мозга у детей. Она очень агрессивна и трудно поддается лечению, и считается неизлечимой почти у 30% пациентов. Даже у тех детей, которые "вылечиваются", наблюдаются серьезные долгосрочные нарушения трудоспособности и проблемы со здоровьем, в основном из-за побочных эффектов лучевой и химиотерапии. Направленная доставка лекарств в пораженную ткань мозга затруднена из-за четко выраженного и высокорегулируемого гематоэнцефалического барьера, который обычно защищает мозг от инфекций и других вредных веществ.

В данном исследовании ученые использовали обычный механизм, который иммунная система использует для доставки белых кровяных клеток к местам инфекции, воспаления или повреждения тканей. Вместо того чтобы беспорядочно рассылать иммунные клетки по всему телу, существует механизм самонаведения на активированных кровеносных сосудах, который иммунные клетки используют, чтобы попасть туда, где они нужны. Исследователи использовали эту уникальную функцию самонаведения, которая также присутствует в кровеносных сосудах опухолей мозга, чтобы направить наночастицы с лекарством в очаг заболевания, а не в нормальные участки мозга.

Используя новую платформу доставки лекарств в генетически релевантной мышиной модели медуллобластомы, исследовательская группа смогла повысить эффективность противоракового препарата, который потенциально может быть полезен для подгруппы пациентов с медуллобластомой, но который в настоящее время ограничен костной токсичностью, которую он вызывает у детей.

"Кроме того, мы показали, что этот подход к целевой доставке лекарств еще больше усиливается при использовании очень низкой дозы радиации, которая является стандартной терапией, уже применяемой для большинства детей и взрослых с первичными и метастатическими опухолями мозга", - говорит доктор Раджу, доцент неврологии, неврологии и педиатрии в Медицинской школе Икан при Маунт Синай.

"Важно отметить, что наш подход к доставке лекарств через гематоэнцефалический барьер имеет потенциал для улучшения доставки лекарств при других детских опухолях мозга и локализованных заболеваниях мозга у детей и взрослых, включая фокальную эпилепсию, рассеянный склероз, инсульт и, возможно, нейродегенеративные заболевания".

"На кровеносных сосудах в местах воспаления появляются определенные белки, которые помогают белым кровяным тельцам выйти из кровотока. Они действуют подобно полицейским на месте автомобильной аварии, которые впускают на помощь сотрудников скорой помощи", - говорит Дэниел Хеллер, доктор философии, руководитель лаборатории онкологической наномедицины и член программы молекулярной фармакологии в онкологическом центре Мемориал Слоан Кеттеринг и старший автор исследования. "Мы прислали свой собственный аварийный персонал в виде наночастиц с лекарственной нагрузкой, состоящих из определенных сахарных молекул, которые могут быть нацелены на эти же белки".

Исследователи предполагают, что дальнейшее изучение и развитие этого метода для использования и улучшения транспортировки материалов через гематоэнцефалический барьер и другие участки будет способствовать повышению эффективности нескольких классов утвержденных и экспериментальных терапевтических средств. Эта платформа доставки лекарств может быть использована для лечения рака в мозге и других участках тела, а также других заболеваний, связанных с воспалением в центральной нервной системе и других местах.