Нанолипосомы с миРНК против трижды негативного рака молочной железы
Исследователи Западного резервного университета Кейза, работающие под руководством профессора Уильяма Шимана (William Schiemann), разработали перспективный подход к лечению трижды негативного рака молочной железы, заключающийся в комбинировании наночастиц с малыми интерферирующими РНК (миРНК).
Трижды негативный рак молочной железы является наиболее агрессивным типом этого заболевания, на сегодняшний день не имеющим одобренной прицельно действующей терапии. В США на этот тип рака, преимущественно поражающий женщин африканского происхождения в возрасте от 20 до 40 лет, приходится почти 15% случаев рака молочной железы. При раннем выявлении и своевременном начале лечения пятилетняя выживаемость пациенток с неметастазировавшим трижды негативным раком молочной железы составляет 98%. Однако при наличии отдаленных метастазов этот показатель не дотягивает даже до 25%.
В основе процесса метастазирования раковой опухоли лежит механизм эпителиально-мезенхимального перехода, в результате которого клетки изменяют свои свойства и приобретают способность отрываться от первичной опухоли и перемещаться по организму. Одним из необходимых условий запуска этого механизма является экспрессия гена, регулирующего экспрессию белка бета-3-интегрина.
Исследователи предположили, что процесс метастазирования можно остановить посредством воздействия на этот ген специфичной к нему миРНК. В качестве носителя для терапевтической миРНК были выбраны ранее разработанные сотрудниками университета липидные наночастицы, получившие название ЕСО. Эти наночастицы способны проникать через гемато-энцефалический барьер, что является залогом успешного лечения, так как метастазирующие клетки трижды негативного рака молочной железы часто формируют вторичные опухоли в ткани головного мозга.
Помимо этого ЕСО не деградируют в кровотоке и не вызывают реакции со стороны иммунной системы. Они проникают внутрь злокачественных клеток путем индукции эндосомального механизма, при этом их состав предотвращает их прилипание к мембране эндосом и ферментативное расщепление в лизосомах.
Нанесенные на поверхность наночастиц молекулы аргинилглициласпарагиновой кислоты (RGD-пептида, трипептида, состоящего из L-аргинина, глицина и L-аспарагиновой кислоты, распространённого элемента распознавания и белок-белкового взаимодействия клеточных белков) обеспечивают их избирательное взаимодействие с геном-мишенью, после прикрепления к которому наночастицы высвобождают миРНК, блокирующие продукцию бета-3-интегрина.
Исследователи вводили препарат наночастиц пяти мышам с мышиным аналогом трижды негативного рака молочной железы каждые пять дней в течение 14 недель. В результате у животных происходило значительное уменьшение размеров опухолей и выраженное ингибирование метастазов, чего не наблюдалось у мышей группы контроля. Аналогичные результаты были получены при введении наночастиц мышам с имплантированными опухолями трижды негативного рака молочной железы человека.
Через четыре недели после окончания лечения у животных экспериментальных групп не было выявлено признаков опухолей, тогда как опухоли мышей группы контроля продолжали активно расти.
Оценка состояния животных свидетельствует о незначительной токсичности экспериментальных наночастиц. В настоящее время исследователи занимаются оценкой безопасности разработанной ими системы доставки терапевтических молекул и планируют в ближайшем будущем заняться подготовкой к проведению ее клинических исследований. Они отмечают, что данную технологию можно использовать для прицельного воздействия на любые гены с целью лечения не только различных типов рака, но и других заболеваний.
Статья J. G. Parvani et al. Silencing 3 Integrin by Targeted ECO/siRNA Nanoparticles Inhibits EMT and Metastasis of Triple Negative Breast Cancer опубликована в журнале Cancer Research.
Евгения Рябцева
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru по материалам Case Western Reserve University:
siRNA-toting nanoparticles inhibit breast cancer metastasis.
14.05.2015