Поставка препаратов в раковые клетки

Международная группа ученых разработала технологию поставки препаратов, которая использует полоски графена в качестве ковров-самолетов, чтобы последовательно доставлять два противораковых лекарства в раковые клетки, причем каждый из препаратов предназначен для определенной части клетки, где он наиболее эффективен.

Технология эффективней, чем любой препарат по отдельности, и уже испытана на мышиной модели человеческого рака легких.

Исследователи также установили, что противораковый белок TRAIL способен служить в качестве активной целевой молекулы для непосредственной привязки к поверхности раковых клеток, и ранее этого достичь не удавалось.

Исследование проведено учеными из университета штата Северная Каролина, университета Северной Каролины в Чапел Хилл и Китайского фармацевтического университета.

В ходе исследования ученые прикрепили два препарата — TRAIL и доксорубицин — на полосы графена. Поскольку TRAIL наиболее эффективен на внешней мембране раковой клетки, в то время как доксорубицин наиболее эффективен в ядре, исследователи решили поставить препараты последовательно, чтобы каждый из них атаковал раковую клетку там, где это будет наиболее разрушительно для нее.

Доксорубицин физически связывается с графеном благодаря подобиям в молекулярной структуре препарата и графена. TRAIL прикрепляется к поверхности графена с помощью цепочки аминокислот под названием пептиды.

«Наполненные препаратами полоски графена вводятся в кровь в растворе, и затем путешествуют по кровотоку подобно коврам-самолетам», пояснил старший автор доктор Чжень Гу.

Оказавшись в крови, ковры-самолеты используют тот факт, что раковые опухоли прорастают кровеносными сосудами для подпитки клеток.

Как только ковры-самолеты вступают в контакт с раковыми клетками, рецепторы на поверхности клетки надежно фиксируют TRAIL. Тем временем ферменты на поверхности раковых клеток разъединяют пептиды, соединяющие белок и графен. Это позволяет клетке поглощать графен с доксорубицином и оставлять TRAIL на поверхности, где он запускает процесс клеточной гибели.

Как только клетка глотает ковер-самолет, кислая среда внутри отсоединяет доксорубицин от графена, и освобожденный препарат атакует клеточное ядро.