Команда фармацевтов и химиков из Национального университета Сингапура (NUS) разработала новый противораковый препарат, который оказывает меньшее токсическое воздействие на почки. Новый препарат действует как "Магическая пуля" доставляется непосредственно в митохондрии – генераторы энергии клеток – раковых клеток. Как только лекарство достигает опухоли, две активные молекулы – противораковое лекарство и сенсибилизатор – высвобождаются одновременно, и они атакуют митохондрии, что приводит к гибели раковых клеток. Такой целевой подход снижает взаимодействие препарата с другими тканями, сводя к минимуму побочные эффекты, и ожидается, что он снизит риск развития у пациентов устойчивости к противораковым препаратам, таким как цисплатин.
О разработке нового препарата впервые было сообщено в журнале Angewandte Chemie International Edition 3 апреля 2019 г.
Побочные эффекты противораковых препаратов
Открытие цисплатина в качестве противоракового препарата в 1965 году стало важной вехой, изменившей лечение болезни и улучшившей показатели излечения онкологических больных во всем мире.
Более чем 50 лет спустя цисплатин и новое поколение противораковых препаратов на основе платины все еще используются примерно в 40 процентах всех химиотерапевтических методов лечения. Однако эти препараты обладают токсическими побочными эффектами, такими как тяжелая дисфункция почек у пациентов, что может потребовать от некоторых пациентов прохождения диализного лечения.
"При разработке и оценке новых методов лечения рака исследователи часто используют цисплатин в качестве золотого стандарта для сравнения новых лекарств. Известно, что цисплатин убивает раковые клетки, повреждая ДНК. Но раковые клетки умны, и у них есть способы исправить эти повреждения и стать устойчивыми к медикаментозному лечению. Следовательно, нам нужны хорошие альтернативы, которые могут помочь справиться с лекарственной устойчивостью и связанными с ней побочными эффектами," объяснил доцент Анг Ви Хан с кафедры химии факультета естественных наук NUS.
Он работал вместе с доцентом Джорджией Пасторин из фармацевтического факультета научного факультета Национального университета США над разработкой противоракового препарата с лучшими результатами лечения, который мог бы служить альтернативой цисплатину. Исследование проводилось в сотрудничестве с профессором Дэном Гибсоном из Еврейского университета Иерусалима.
Лабораторные исследования: опухоль исчезает после адресной доставки нового препарата
Признавая, что митохондрии имеют менее эффективные механизмы восстановления в своей ДНК, команда NUS придумала новый препарат, который можно доставлять прямо к ним. Это было достигнуто путем добавления лиганда, нацеленного на митохондрии, к исходному цисплатиновому каркасу. Этот дополнительный лиганд имеет сильный положительный заряд, который демонстрирует высокое сродство к дополнительному отрицательному заряду митохондриальной мембраны.
Исследователи NUS изучили, как их лекарство попадает в кровь, и разработали метод инкапсуляции своего нового лекарственного препарата в миниатюрные носители лекарства, известные как липосомальные нанопузырьки. Поскольку опухоли растут очень быстро, их кровеносные сосуды не успевают развиваться должным образом, и они протекают. Такая среда позволяет переносчикам лекарств проникать из кровеносных сосудов в микроокружение опухоли и удерживаться внутри опухоли для осуществления атаки на раковые клетки.
Эксперименты исследователей показали, что новое лекарство, введенное на модели рака толстой кишки, уменьшало опухоль до тех пор, пока она не стала неощутимой.
"Признаков воспаления почек не обнаружено, в отличие от обычного цисплатина. Эти результаты показывают, что наше изобретение является жизнеспособной альтернативой цисплатину," сказал доктор. Мария Бабак, которая была первым автором исследования.
"Несмотря на то, что наши результаты демонстрируют большой потенциал, мы хотим и дальше ставить перед собой задачу улучшить наше лекарство, чтобы достичь полной ремиссии опухоли и бороться с лекарственной устойчивостью. Совершение такого подвига откроет двери для улучшения лечения рака и повышения выживаемости," сказал доцент Пасторин.
Дальнейшие исследования
Чтобы повысить эффективность нового препарата, исследовательская группа изучает возможность корректировки доз и частоты лечения. Они также изучают комбинации различных противораковых препаратов и изучают способы их упаковки в подходящие системы доставки лекарств для повышения эффективности, уменьшения побочных эффектов и борьбы с лекарственной устойчивостью среди онкологических больных.