Ученые синтезировали материал на основе скелета морского ежа для адресной доставки лекарств

Объединенный научный коллектив специалистов Дальневосточного федерального университета (ДВФУ) и Тихоокеанского государственного медицинского университета (ТГМУ) Минздрава России синтезировал новый материал для адресной доставки противоопухолевых препаратов с использованием скелета морского ежа, который может использоваться при лечении метастатического рака – сообщает портал «Научная Россия»¹. Благодаря точечному воздействию адресная доставка снижает токсичное воздействие лекарства на здоровые ткани и органы человека. Результаты исследований опубликованы в журнале Materials.

Проведение противоопухолевой лекарственной терапии традиционным способом (внутривенное, пероральное) обычно губительно действует не только на опухолевые, но и на нормальные клетки организма. Это приводит к снижению доз или смене терапии на менее эффективную. Другим фактором, ограничивающим результативность химиотерапии, становится зависимость действия некоторых препаратов от фазы клеточного цикла, что не позволяет длительно воздействовать на опухолевые клетки на протяжении всего их развития.

Среди лекарственных средств, используемых для лечения рака, наиболее распространенным является 5-фторурацил (5-ФУ), имеющий широкую доказательную базу эффективности. 5-ФУ используется в лечении многих злокачественных новообразований: рак пищевода, желудка, толстой и прямой кишки, поджелудочной железы, желчных путей, а также в лечении опухолей головы и шеи. Несмотря на угнетение деления опухолевых клеток, применение препарата вызывает такие побочные эффекты, как снижение содержания в крови лейкоцитов и тромбоцитов, а также повреждение клеток сердца, почек и печени.

Впрочем, ситуацию коренным образом меняет открытие новых систем направленной доставки лекарств. Частица-носитель взаимодействует с лекарством, прочно его удерживает и целенаправленно доставляет к пораженному органу в течение длительного времени (до 30 суток). В таком случае химиотерапия становится менее токсичной для организма – лекарство точечно воздействует на опухоль, не затрагивая здоровые клетки.

Ученые ДВФУ и ТГМУ предлагают использовать в качестве доставщика препарата новый материал – композит, синтезированный из морского ежа Mesocentrotus nudus. Многоярусная ячеистая структура модифицированного скелета иглокожего после синтетической обработки позволяет не только хорошо впитывать лекарственный препарат, но и постепенно выделять его небольшими порциями. Полученный композит из морского ежа ученые модифицировали силикатом натрия, что сделало его более устойчивым к быстрому растворению. Это обеспечивает управляемое выведение препарата в организме при контакте с пораженными клетками. Полученный носитель 5-ФУ биологически совместим с живым организмом и после высвобождения препарата растворяется в нем, не вызывая никаких негативных последствий.

«Результаты исследования показывают, что полученный композит является перспективным носителем для адресной доставки химиотерапевтических препаратов. Было принято решение провести биотестирование композита на моделях in vitro и in vivo в дальнейших исследованиях. Нагруженные лекарством наночастицы могут высвобождать терапевтические дозы препарата в течение более длительного периода времени, чем другие системы, описанные в литературе, а значит, могут предотвратить рецидив опухоли после резекции (удаления)», – отметила основной исполнитель работы, лаборант-исследователь лаборатории ядерных технологий Института наукоемких технологий и передовых материалов ДВФУ Олеся Капустина.