Группа исследователей, включая сотрудников Университета Коннектикута, разработала лечение на основе наночастиц, нацеленное на несколько виновников глиобластомы, особенно агрессивной и смертельной формы рака мозга.

Результаты совместной работы UConn и Йельского университета были опубликованы сегодня в журнале Science Advances.

В новом лечении используются биоадгезивные наночастицы, которые прикрепляются к месту опухоли, а затем медленно высвобождают синтезированные пептидные нуклеиновые кислоты, которые они несут. Эти пептидные нуклеиновые кислоты нацелены на определенные микроРНК, то есть на короткие нити РНК, которые играют роль в экспрессии генов. В частности, они направлены на тип сверхэкспрессированных микроРНК, известных как «онкомиР», которые приводят к пролиферации раковых клеток и росту опухоли. Когда пептидные нуклеиновые кислоты прикрепляются к онкомиР, они прекращают свою опухоль-стимулирующую активность.

Над системой лечения работали лаборатории профессоров Рамана Бахала из Фармацевтической школы Университета Коннектикута и Марка Зальцмана из Йельского университета. В отличие от аналогичных усилий, которые нацелены только на один онкомиР за раз, это лечение нацелено на два, что делает его воздействие на раковые клетки более сильным. Подопытные мыши, получавшие лечение, жили значительно дольше, чем контрольные мыши.

«Он может сбить обе цели одновременно, что дает гораздо более мощный результат, как мы видели с увеличением результатов выживания», — говорит Зальцман, профессор биомедицинской инженерии, химической и экологической инженерии и физиологии. «Эти результаты являются лучшими, которые я когда-либо видел при такой агрессивной опухоли головного мозга».

Одной из проблем при разработке лечения было создание противораковых агентов, известных как антимиР, так, чтобы два разных агента могли поместиться в одной наночастице.

«Мы синтезировали все эти соединения и пришли к выводу, что вам не нужно нацеливаться на один онкомиР за раз», — говорит Бахал, доцент кафедры фармацевтики. «Теперь мы можем думать о нескольких целях oncomiR».

В этой работе исследователи нацелились на онкомиРы, известные как миР-10b и миР-21, которые очень часто встречаются при глиобластоме . Однако будущие методы лечения можно легко адаптировать для конкретных пациентов. Например, если биопсия опухоли пациента дает профиль, показывающий пролиферацию различных онкомиР, лечение может быть соответствующим образом изменено.

Зальцман называет лечение «браком двух технологий».

«Одним из них является технология биоадгезивных наночастиц, которую мы разработали ранее, и ее объединение с технологией пептидных нуклеиновых кислот, которую усовершенствовал Раман», — говорит он.

Поскольку лечение локализовано в месте опухоли, Бахал отметил, что как синтезированные нуклеиновые кислоты, так и наночастицы, которые доставляют их в место опухоли, нетоксичны. Также критически важным для успеха лечения является то, что частицы и агент, который они высвобождают, остаются в месте опухоли в течение примерно 40 дней. Обычные методы лечения для конкретных участков, как правило, смываются довольно быстро.

«Это молекулы с высоким связыванием, которые одновременно масштабируемы и эффективны», — говорит Бахал. «Он нацелен и остается там. Традиционные молекулы столкнулись со многими проблемами с точки зрения токсичности».

В идеале система доставки должна применяться как часть более широкой схемы лечения .

«Мы разработали его как дополнение к тому, что врачи уже делают», — говорит Зальцман. «Они сделают операцию, затем введут наши наночастицы, а затем проведут химиотерапию и/или облучение, как обычно. Мы ожидаем, что это приведет к лучшему результату, потому что наночастицы/анти-микроРНК повышение чувствительности клеток к химиотерапии и лучевой терапии».

Среди других авторов исследования Шипра Малик, бывший аспирант лаборатории Бахала; и Виджендер Сингх, заместитель директора ядра вычислительной биологии в Калифорнийском университете в Коннектикуте.

«Это исследование открывает новые возможности для технологий, нацеленных на РНК, в разработке персонализированной терапии рака мозга », — говорит Малик.