Ученые улучшили химиопрепарат цисплатин для борьбы с раковыми опухолями при помощи аптамеров и полимера арабиногалактана. Модификация позволила адресно доставлять лекарство в опухоль, значительно снизить его терапевтическую дозу и токсичность, но при этом повысить эффективность.

Исследователи считают, что такая терапия улучшит качество жизни пациентов. Результаты исследования опубликованы в журнале Nucleic Acid Therapeutics.

Цисплатин является эффективным препаратом для лечения различных видов рака, особенно на их ранних стадиях. Однако он высокотоксичен не только для опухолевых клеток, но и для здоровых. Из-за своей неспецифичности препарат циркулирует по всему организму и вызывает серьезные побочные эффекты. По данным литературы, 90 % цисплатина связывается с белками плазмы крови, 8 % распределяется между органами и вызывает токсические эффекты на уровне организма, например, нарушение функции почек, лейкопению, тромбоцитопению, невропатию. Только около 2 % этого химиопрепарата проникает в опухолевую ткань, разрушая непосредственно раковые клетки. Для более безопасного и целенаправленного действия необходима адресная доставка цисплатина к опухолевым клеткам, которая позволит снизить его терапевтическую дозу и токсичность.

Ученые ФИЦ «Красноярский научный центр СО РАН», Красноярского государственного медицинского университета им. проф. В.Ф. Войно-Ясенецкого и Сибирского федерального университета совместно с коллегами из Канады разработали комплекс из аптамера и противоопухолевого препарата для успешного и менее токсичного лечения онкологических заболеваний.

Новый препарат представляет собой гибридную молекулу, созданную из химиопрепарата цисплатина, покрытого биоразлагаемым полисахаридом из лиственницы сибирской – арабиногалактаном. Арабиногалактан предохраняет клетки организма от токсического действия этого яда. Адресная доставка лекарства к опухолевым образованиям осуществлялась с помощью аптамера, короткой молекулы ДНК высокоспецифичной к клеткам асцитной карциномы Эрлиха, взятой в качестве агрессивной модели опухоли. Полученный препарат был протестирован на мышах с асцитной, солидной и метастатической формами карциномы Эрлиха.

Исследования показали, что покрытие полимером в сочетании с адресной доставкой позволили в 15 раз снизить терапевтическую дозу цисплатина и его токсичность. При этом препарат хорошо подавлял рост асцитной карциномы Эрлиха и в три раза уменьшал степень ее метастазирования. Арабиногалактан и аптамеры повышают эффективность исходного противоракового препарата за счет увеличения его биодоступности и точечного действия на опухолевые клетки. Разработанный комплекс может стать перспективным средством для противоопухолевой терапии.

Доктор биологических наук заведующая лабораторией цифровых управляемых лекарств и тераностики ФИЦ КНЦ СО РАН Анна Кичкайло.

«Большая часть свободного цисплатина в кровотоке немедленно поглощается белками плазмы крови, поэтому он снижает свою эффективность до того, как достигнет раковых клеток. Защитное покрытие из арабиногалактана в сочетании с адресной доставкой может снизить токсичность цисплатина и увеличить его накопление в опухолевой ткани. В разработанном нами комплексе доза цисплатина была снижена в 15 раз. При этом мы наблюдали выраженное противоопухолевое действие практически без токсических побочных эффектов. Мы не отмечали гибели опытных животных, потери массы тела, активности или шерсти.

Причина этого явления в том, что арабиногалактан и аптамер способствуют адресной доставке цисплатина в опухоль. Арабиногалактан проникает в клетку через лектиновые рецепторы, которые есть не во всех органах, и проносит цисплатин. Эта частичная селективность снижает эффективную дозу цисплатина. Аптамер же еще больше увеличивает специфичность, приносит арабиногалактан-цсиплатиновый комплекс точно к раковой клетке. Такой подход может повысить выживаемость и улучшить качество жизни пациентов и продолжительность жизни за счет снижения токсичности и побочных эффектов препарата. Таким образом, разработанный комплекс позволяет снизить дозы токсических препаратов при сохранении терапевтического эффекта», — рассказала о результатах работы доктор биологических наук заведующая лабораторией цифровых управляемых лекарств и тераностики ФИЦ КНЦ СО РАН руководитель лаборатории биомолекулярных и медицинских технологий Красноярского государственного медицинского университета им. проф. В. Ф. Войно-Ясенецкого Анна Кичкайло.