Инновационная наноплатформа для доставки лекарств сделает процесс лечения рака более мягким

Российские химики разработали полимерные наночастицы для точечной доставки в клетки злокачественных опухолей молекул различных металлосодержащих лекарств. Для этого они предложили наноразмерный ионообменник (наноионит). Новый метод позволит лечить опухоль цисплатином (антираковым средством) в более мягкой форме, а также снизить количество побочных эффектов после терапии. Исследование провели ученые подведомственного Минобрнауки России Института геохимии и аналитической химии (ГЕОХИ) имени В. И. Вернадского.

Рис.1. Схематическое изображение основных этапов исследования и их медико-биологических результатов.

Для того, чтобы медицинские препараты достигли цели в организме и начали действовать, существует механизм адресной доставки лекарств. Он заключается в создании молекул, которые самостоятельно ищут мишень и напрямую доставляют к ней лекарство. Системы контролируемой доставки используются и в химиотерапии рака, поскольку без них большинство противоопухолевых препаратов могут уничтожать нормальные клетки.

Особенный интерес у онкологов и медицинских химиков вызывают наноразмерные носители лекарств, благодаря которым практически вся доза препарата достигает места опухоли, не повреждая здоровую ткань. Большое внимание уделяется медикаментам на основе металлов, которые можно загружать в наноматериалы, так как они эффективны в диагностике и терапии онкологических заболеваний. Например, терапии на основе цисплатина.

Однако разработка наноматериалов для контролируемой доставки металлолекарств требует использования надежных аналитических инструментов. Так, ученые лаборатории сорбционных методов ГЕОХИ РАН разработали наноиониты, в основе которых лежит нанокатионит НИК — твердое нерастворимое вещество, показавшее себя эффективным носителем цисплатина.

«В исследовании мы использовали метод масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой высокого разрешения, которая позволила оценить новый тип наноносителя на основе катионообменных наночастиц. Регистрация сигналов изотопов платины и серы показала, что прямое взаимодействие между наночастицами нанокатионита НИК и цисплатином приводит к быстрой и высокой загрузке лекарственного средства, а в среде сыворотки крови человека загруженные наночастицы быстро конвертируются в связанную с белками плазмы крови форму. Состав белковой короны, относительное количество белков, прикрепленных к поверхности исходных и нагруженных цисплатином наночастиц мы определяли с помощью жидкостной хроматографии/масс-спектрометрии — метода химического анализа, широко применяющегося в фармацевтике», — говорит кандидат химических наук, старший научный сотрудник лаборатории геохимии углерода имени Э. М. Галимова ГЕОХИ РАН Ольга Кузнецова.

Авторы испытали разработанный наноионит в условиях, характерных для цитозоля (жидкого содержимого клетки) рака, в ходе чего созданный носитель позволил значительно высвободить средство.

По словам исследователей, наноионит обеспечит более мягкое и целенаправленное лечение цисплатином при умеренных дозах и снизит количество побочных эффектов после завершения терапии.

Исследование проведено при финансовой поддержке Минобрнауки России, его результаты опубликованы в одном из международных научных журналов.