10 July 2022, 11:00 Елена Никольская

Ученые продемонстрировали увеличение внутриопухолевого накопления и усиление противоопухолевого эффекта, используя стратегию двойного нацеливания

Традиционная адресная доставка химиотерапевтических и диагностических агентов с использованием наноносителей является многообещающим подходом для тераностики рака. К сожалению, этот подход часто сталкивается с затрудненным доступом к опухоли, что снижает терапевтический индекс и ограничивает дальнейшую клиническую трансляцию разрабатываемого препарата. Используя стратегию двойного нацеливания, ученые продемонстрировали увеличение внутриопухолевого накопления и заметное усиление противоопухолевого эффекта, что привело к синергизму высокого уровня по сравнению с монотаргетными конъюгатами.

Ученые Лаборатории биотехнологий и наноструктур для адресной доставки лекарств и Лаборатории Магнитной томографии и спектроскопии продемонстрировали стратегию одновременного двойного нацеливания на два разных участка опухолевой ткани: опухолевый эндотелий и рецепторы клеточной поверхности, для проведения тераностики онкологических заболеваний наноразмерными системами доставки препаратов адресного действия

В качестве системы доставки были использованы полиамидаминовые дендримеры четвертого поколения (G4), модифицированные Gd - DTPA. В качестве мишеней были выбраны Р-селектин, маркер воспаленной сосудистой сети, также характерный для опухолевой ткани, и рецептор альфа-фетопротеина человека (АФПР), являющийся маркером широкого спектра опухолей, в том числе присутствующий и на клетках SKOV-3.

Дендримеры были функционализированны пептидом, обладающим сродством к селектину (что будет способствовать захвату конъюгата в воспалительном микроокружении опухоли и усилит экстравазацию), и пептидом к АФПР (что позволит увеличить накопление препарата в опухолевых клетках). Полученный конъюгат с двумя векторными молекулами (G4-DTPA-PEG-Pep) продемонстрировал высокие уровни интернализации клетками SKOV-3. In vitro оценка релаксации r1 и r2 G4-DTPA-PEG-Pep выявила значения, сходные со значениями коммерчески доступного препарата Magnevist. 

В эксперименте in vivo G4-DTPA-PEG-Pep продемонстрировал незначительно более низкую МРТ-контрастирующую способность по сравнению с Magnevist, а при изучении более длительных периодов накопления, Cy5.5-меченый G4-DTPA-PEG-Pep, демонстрировал четкую локализацию в опухолевых клетках и тканях in vivo. Также было показано увеличение противоопухолевого эффекта по сравнению с монотаргетными конъюгатами. 

Таким образом, предложенная стратегия, использующая двойное нацеливание на опухолевые ткани, может способствовать увеличению накопления лекарственных препаратов в раковых клетках как для терапевтических, так и для диагностических целей. 

Source:  NanoBioSmartLab

News article publications

Read also

Ускорен поиск новых лекарств с помощью машинного обучения
В последние годы компьютерное моделирование сильно облегчило создание новых лекарств за счет предсказания структуры молекул и их взаимодействий. Однако даже такой «чисто компьютерный» скрининг может быть слишком дорог и затруднен, если речь идет о миллионах веществ. Поэтому авторы новой статьи в Journal of Chemical Information and Modeling — исследователи из МФТИ, Университетов Гронингена и Гренобля, — сделали этот процесс намного быстрее и эффективнее с помощью активного машинного обучения.
Drug Design
Machine learning
Molecular Biology
13 February 2024
Соседние с опухолью клетки отличаются от здоровых клеток человеческого тела
Международный коллектив представил результаты исследования о воздействии раковых образований на соседние ткани. Ранее это воздействие детально не изучалось. Полученные данные помогут разработать более эффективные методы лечения онкологических заболеваний и создать лекарственные препараты нового поколения.
Cancer Research
Cell Biology
Molecular Biology
Oncology
24 January 2024
Присутствие фтора повлияло на противораковую активность аналогов куркумина
Ученые определили пространственную структуру молекул синтетических аналогов куркумина — природного соединения с противоопухолевой активностью. Синтетические аналоги предпочтительнее самого куркумина, поскольку они лучше усваиваются в человеческом организме. Авторы выяснили, что введение атома фтора в исследуемые соединения приводит к изменению их пространственной структуры, что может быть связано с повышенной противораковой активностью. Полученные данные будут полезны при разработке новых лекарственных препаратов для борьбы с онкологическими заболеваниями.
Molecular Biology
Oncology
Structural Biology
5 January 2024
ДНК-аптамерные метки помогли видеть глиому прямо во время операции на мозге
Они со 100% избирательностью связывались с клетками опухоли и при этом были безопасны для подопытных животных
Molecular Biology
Molecular modeling
Oncology
10 April 2023
Чинят больше, но хуже: ученые опровергли ключевой механизм развития рака
Онкозаболевания связаны с нестабильностью генома, и ранее предполагалось, что дело в неработающих системах восстановления ДНК. Новая работа продемонстрировала, что с ними все в порядке и они даже работают интенсивнее, а проблема в контроле качества
Genomics
Molecular Biology
Oncology
17 February 2023
Молекула, блокирующая коронавирус
В лаборатории биомедицинской химии ФИЦ Биотехнологии РАН разработали молекулу PDSTP, которая блокирует связывание вируса и клетки хозяина, что приводит к прерыванию жизненного цикла вируса и прекращению его репликации.
Biotechnology
Drug Design
Molecular Biology
Pharmacy
18 November 2021