Назальные капли борются с опухолями мозга неинвазивным способом
Ученые из Медицинской школы Вашингтонского университета в Сент-Луисе совместно со специалистами Северо-Западного университета разработали неинвазивный способ лечения одного из самых опасных и быстро прогрессирующих видов рака мозга. Их метод основан на использовании специально сконструированных наноструктур, которые позволяют доставлять сильнодействующее противоопухолевое средство прямо в мозг через назальные капли. Такая стратегия менее травматична по сравнению с другими экспериментальными методами и, как показали исследования на мышах, эффективно борется с глиобластомой, усиливая иммунный ответ. Работа была опубликована в журнале PNAS.
Глиобластома – это опухоль, возникающая из астроцитов, наиболее распространенный и крайне агрессивный тип рака мозга, встречающийся примерно у трех из 100 000 человек в США. Заболевание быстро прогрессирует и почти всегда заканчивается летальным исходом. Основная трудность в его лечении – невозможность эффективно доставить препараты в ткани мозга.
Глиобластома относится к так называемым "холодным опухолям": она практически не вызывает естественного иммунного ответа, что делает ее плохо поддающейся иммунотерапии. Чтобы преодолеть это, исследователи научились активировать внутри клеток путь STING – механизм, который включается при обнаружении чужеродной ДНК и запускает иммунную реакцию.
Ранее было показано, что препараты, активирующие STING, могут "разбудить" иммунную систему и повысить ее способность разрушать опухоль. Однако такие лекарства быстро разрушаются в организме и должны вводиться прямо в опухолевую ткань. Для устойчивого эффекта требуется многократное введение, что делает лечение очень инвазивным.
Наноструктуры представляют собой ДНК или РНК, плотно упакованные вокруг наночастицы, и доказали свою высокую эффективность как носители лекарств. Ученые создали новый тип таких структур с золотым ядром и короткими цепочками ДНК, способных активировать путь STING в определенных иммунных клетках. Для их доставки выбрали назальный путь.
Интраназальный метод давно рассматривается как способ доставки препаратов в мозг, но ранее не существовало нанолекарств, способных таким образом запускать противоопухолевый иммунный ответ.
Исследователи хотели убедиться, что препарат действительно достигает мозга и воздействует именно на нужные клетки. Для этого они снабдили наноструктуры меткой, видимой в ближнем инфракрасном свете. Эксперименты показали, что лекарство, введенное мышам с глиобластомой через нос, проходит вдоль крупного нерва, соединяющего мышцы лица с мозгом. Вызванная препаратом иммунная реакция концентрировалась в специфических клетках, главным образом в самой опухоли, и стимулировала полезные процессы в лимфатических узлах. При этом средство не распространялось по другим органам, что снижает риск побочных эффектов. Анализ иммунных клеток в опухоли и вокруг не подтвердил активацию пути STING и подготовку иммунной системы к атаке на рак.
Когда новый препарат сочетали со средствами, активирующими Т-лимфоциты, удавалось уничтожить опухоль всего после одной-двух доз и сформировать длительный иммунитет, предотвращающий ее повторное развитие. В итоге эффект значительно превосходил результаты существующих STING-ориентированных иммунотерапий.
