Красноярские ученые создали улучшенный комплекс для терапии рака

Ученые Красноярского научного центра СО РАН вместе с коллегами разработали комплекс для повышения эффективности и снижения токсичности химиотерапии за счет адресной доставки препарата к опухолям.

Дозировка лекарства в комплексе снижена в десять раз по сравнению с существующей химиотерапией. Продолжительность жизни лабораторных животных с раком после его использования увеличилась в 3,5 раза.

Один из химиотерапевтических препаратов, которые чаще всего используются для лечения рака, циклофосфамид. Однако у него есть ряд побочных эффектов. Проблемой нежелательных явлений занимаются ученые. Решением этой самой проболемы может стать снижение действующих доз лекарства за счет адресной доставки.

Красноярские ученые создали улучшенный комплекс для терапии рака 1

Фото: Красноярский научный центр СО РАН

Разработка системы доставки – это многогранная задача. Действующая молекула лекарственного препарата должна максимально эффективно убивать раковые клетки. Упаковать ее нужно так, чтобы она не повредила здоровые клетки и ткани, не вывелась из организма и не была тронута иммунной системой, прежде чем доберется до своей цели. Без направленной доставки только одна молекула из 100 достигает опухоли, остальные же наносят огромный вред организму. Поэтому адресная транспортировка позволит увеличить эффективность и при этом снизить токсическую нагрузку на организм. Для упаковки химиопрепарата мы использовали биоразлагаемый полисахарид, а для доставки биосовместимый ДНК-аптамер», — отмечает Анна Кичкайло, заведующая лабораторией цифровых управляемых лекарств и тераностики ФИЦ КНЦ СО РАН, руководитель лаборатории биомолекулярных и медицинских технологий Красноярского государственного медуниверситета.

Чтобы уменьшить токсичное действие циклофосфамида, его покрыли биоразлагаемым полисахаридом из сибирской лиственницы – арабиногалактаном. Этот полимер отличается от других своей биосовместимостью, способностью проникать внутрь клеток и образовывать связи с лекарством и доставляющей его молекулой, не мешающие высвобождению препарата. Терапевтический эффект усиливается благодаря направленной доставке лекарства к пораженным участкам. Кроме того, сам арабиногалактан обладает иммуномодулирующими свойствами. Потенциально это может нейтрализовать иммунодепрессивные эффекты циклофосфамида.

Однако полимер взаимодействует с клетками печени. Из-за этого лекарства с арабиногалактаном расщепляются, не попадая к опухоли. Чтобы преодолеть это, препарат был защищен аптамерами, которые еще и специфически нацелены на опухолевые клетки. Аптамеры — это функциональные аналоги белковых антител: искусственно синтезированные фрагменты ДНК или РНК. Они способны связываться с молекулярными и клеточными мишенями.

Комплекс из циклофосфамида, заключенного в арабиногалактан и направляемого к опухоли аптамерами, показал высокую противоопухолевую активность. Такой подход снизил токсичность лекарства и позволил в десять раз снизить терапевтическую дозу циклофосфамида без снижения его противоопухолевой активности.