Лечение раковых клеток печени с помощью наночастиц платины. Исследователи из ETH Zurich недавно продемонстрировали, что наночастицы платины могут использоваться для уничтожения раковых клеток печени с большей избирательностью, чем существующие лекарства от рака.

Неокисленные платиновые наночастицы практически не оказывают токсического действия на нормальные клетки (внизу слева). Попав внутрь клеток рака печени (вверху справа), платина окисляется, высвобождая свой токсический эффект. Фото: ETH Zurich / Хельма Веннемерс

В последние годы количество целевых лекарств от рака продолжает расти. Однако обычные химиотерапевтические агенты все еще играют важную роль в лечении рака. К ним относятся цитотоксические агенты на основе платины, которые атакуют и убивают раковые клетки. Но эти агенты также повреждают здоровые ткани и вызывают серьезные побочные эффекты. Исследователи из ETH Zurich в настоящее время определили подход, который позволяет более селективное лечение рака с помощью лекарств такого типа.

Платина может быть цитотоксичной при окислении до платины (II) и встречается в этой форме в обычных химиотерапевтических средствах на основе платины. Неокисленная платина (0), однако, гораздо менее токсична для клеток. Основываясь на этих знаниях, команда во главе с Хельмой Веннемерс, профессором лаборатории органической химии, и Михалом Шошаном, постдоком в ее группе, искала способ введения платины (0) в клетки-мишени, и только потом для нее быть окисленным до платины (II). Для этого они использовали не окисленные наночастицы платины, которые сначала должны были стабилизироваться пептидом. Они провели скрининг библиотеки, содержащей тысячи пептидов, чтобы определить пептид, пригодный для получения наночастиц платины (диаметром 2,5 нанометра), которые стабильны в течение многих лет.

Окисляется внутри клетки

Испытания с культурами раковых клеток показали, что наночастицы платины (0) проникают в клетки. Попав в специфическую среду раковых клеток печени, они окисляются, вызывая цитотоксический эффект платины (II).

Исследования на десяти различных типах клеток человека также показали, что токсичность наночастиц, покрытых пептидом, была высокоселективной по отношению к клеткам рака печени. Они оказывают такое же токсическое действие, как и Сорафениб, наиболее распространенный препарат, используемый сегодня для лечения первичных опухолей печени. Однако наночастицы являются более селективными, чем сорафениб, и значительно более селективными, чем известный химиотерапевтический цисплатин. Поэтому возможно, что наночастицы будут иметь меньше побочных эффектов, чем обычные лекарства.

Объединив усилия с профессором ETH Детлефом Гюнтером и его исследовательской группой, Веннемерс и ее команда смогли определить содержание платины внутри клеток и их ядер с помощью специальной масс-спектрометрии. Они пришли к выводу, что содержание платины в ядрах раковых клеток печени было значительно выше, чем, например, в колоректальных раковых клетках. Авторы считают, что ионы платины (II), образующиеся в результате окисления наночастиц платины в раковых клетках печени, проникают в ядро ​​и там высвобождают их токсичность.

«Мы все еще очень далеки и неуверенны далеко от нового препарата, но исследование представило новый подход к улучшению селективности лекарств для определенных типов рака — путем использования процесса селективной активации, специфичного для данного типа клеток», Веннемерс говорит. Будущие исследования расширят химические свойства наночастиц, чтобы обеспечить больший контроль над их биологическими эффектами.

По материалам phys.org