Исследователи из Университета Алабамы в Бирмингеме и Центра медицинских наук Техасского технологического университета разработали микрокубы, которые могут губить гидрофобный противораковый препарат и доставлять его в раковые клетки. Тесты на культуру тканей показывают, что эти крошечные пористые кубики, наполненные гидрофобным препаратом, более эффективны против раковых клеток печени и менее вредны для нормальных клеток печени по сравнению с одним лекарством.
«Мы считаем, что наша новая платформа для доставки высокоэффективного противоракового препарата BA-TPQ обеспечивает простой метод инкапсуляции гидрофобных препаратов и может способствовать повышению эффективности лечения рака печени», — заявили исследователи в статье Acta Biomaterialia. Рак печени, гепатоцеллюлярная карцинома, является третьей по значимости причиной смерти от рака во всем мире, и потребность в новых лечебных соединениях, которые могут улучшить результаты лечения пациентов, является неотложной.
BA-TPQ представляет собой производное иминохинона и является одним из самых мощных аналогов природных противораковых соединений, обнаруженных в филиппинской губке Zyzzya fuliginosa.
BA-TPQ обладает высокой эффективностью в отношении клеточных линий рака груди и простаты человека, но его использование ограничено из-за плохой растворимости, низкой биодоступности и нежелательной токсичности.
Цели системы доставки — повышение противораковой эффективности и снижение побочных эффектов.
Исследованием руководили соавторы Евгения Харлампьева, к.D., и Саданандан Э. Велу, Ph.D., оба доцента химии в Колледже искусств и наук UAB, и Ruiwen Zhang, M.D., Ph.D., профессор фармацевтического факультета Центра медицинских наук Техасского технологического университета.
Кубики размером 2 микрометра состоят из слоев сшитого поли (метакриловой кислоты), сформированных на пористом каркасе, который затем удаляется.
Поли (метакриловая кислота) нетоксична и биосовместима для клинического использования.
Носители гидрогеля, наполненные BA-TPQ, мягкие, но могут сохранять свою кубическую форму, а кубическая форма способствует поглощению раковыми клетками. Более высокий окислительно-восстановительный потенциал, обнаруживаемый внутри клеток, способствует растворению крошечных кубиков и высвобождению препарата BA-TPQ.
Кроме того, раковые клетки часто имеют более высокий окислительно-восстановительный потенциал, чем нормальные клетки.
Кубики с лекарством можно сушить вымораживанием, а затем ресуспендировать в растворе, не теряя своей формы, что может обеспечить длительное хранение кубиков в виде порошка.
Помимо селективности кубиков BA-TPQ-гидогеля для двух линий клеток рака печени, протестированных по сравнению с нормальными клетками печени, кубики с лекарством влияли на экспрессию генов, участвующих в стимулировании или профилактике рака.
Для одной линии клеток рака печени инкапсуляция BA-TPQ в кубики гидрогеля значительно усиливала эффективность BA-TPQ для снижения экспрессии онкогенного белка, MDM2, и увеличения экспрессии супрессора опухоли, p53, и пролиферации клеток. подавитель, p21. Тесты на другой линии раковых клеток печени показали, что усиленное ингибирование MDM2 кубиками BA-TPQ-гидрогеля не зависело от статуса p53, что означает, что для раковых клеток с мутацией p53, обычно встречающейся в клетках гепатокарциномы и способствующей онкогенезу, BA- Кубики TPQ-гидрогеля могут быть успешным кандидатом для противоопухолевого лечения.
Хотя кубики гидрогеля, содержащие BA-TPQ, можно вводить внутривенно, исследователи также показали, что их можно принимать внутрь.
Кубики, загруженные лекарством, сохранили свою целостность при воздействии сильнокислой среды с pH 2, имитирующей условия желудка, и они показали повышенную проницаемость через монослой эпителиальных клеток по сравнению с одним лекарством, что указывает на лучшую вероятность абсорбции лекарства. загруженные кубики гидрогеля из кишечника.