Эмульсию научили бомбардировать рак лекарствами

Ученые создали мультифункциональный нанотранспорт для противораковых препаратов на основе двойной эмульсии. Масляно-водяные капельки вмещают золотые наностержни, ДНК оригами и индивидуально подобранные сочетания лекарств. Такой транспорт увеличит эффективность терапии за счет синергического эффекта. Статья об исследовании опубликована в журнале Advanced Materials.

Эффективность комплексной лекарственной терапии различных видов рака увеличивается, когда разные лекарства одновременно попадают в целевые раковые клетки. Это происходит за счет синергии — эффект от одновременного действия нескольких лекарств выше, чем сумма эффектов каждого из лекарств по отдельности.

Чтобы обеспечить синергический эффект нужен биосовместимый наноконтейнер, который может доставить лекарства к опухоли и в нужное время экстрагировать их в ответ на внешний стимул. Такой контейнер также поможет уменьшить контакт токсичных противораковых препаратов со здоровыми тканями.

Уже существует несколько платформ, разработанных для целевой доставки, например, гигантские липосомы и полимерные пузырьки. Но сейчас для их изготовления используются растворители, которые вредны для организма даже в остаточных количествах.

Авторы новой работы создали новую платформу для доставки лекарств на основе двойной эмульсии вода-в-масле-в-воде с использованием безопасных для человека ПАВ и кунжутного масла. Такая эмульсия позволила одновременно загрузить и доставить гидрофобные и гидрофильные лекарства, а включение пористых наночастиц кремния увеличило объем загрузки лекарств, которые плохо растворяются в масле. Золотые наностержни, добавленные в водную фазу эмульсии, обеспечили фототермическую чуствительность платформы – при инфракрасном облучении происходило очень быстрое высвобождение самих наностержней и гидрофильного препарата доксорубицина.  В новый транспорт также добавили ДНК оригами – двух- и трехмерные структуры заданной формы, свернутые из ДНК. Они позволяют преодолеть лекарственную устойчивость раковых клеток и усиливают синергию терапии.

Платформа показала хорошую биосовместимость в тестах с клеточными линиями HeLa и MCF-7. Исследователи протестировали влияние различных комбинаций препаратов, доставленных платформой, на клеточные линии рака груди и легких и заметили усиление терапевтического эффекта по сравнению с одиночными препаратами. Это подтверждает, что сочетание лекарств оказывает синергическое действие на ингибирование множественной лекарственной устойчивости раковых клеток.

Платформу довольно просто воспроизвести, капли эмульсии очень малы (около семи нанометров) и она способна доставлять различные сочетания и концентрации препаратов. Это делает новый нанотранспорт очень перспективным для использования при индивидуальной терапии различных видов рака.

Это не единственная современная разработка для лечения рака. Например, ученые уже могут быстро отделять раковые клетки, которые циркулируют в крови, с помощью микрофлюидного чипа.

Анна Маньшина