Ученым удалось значительно повысить чувствительность метастазов к радиотерапии за счет доставки функционального гена LRRC31 через гематоэнцефалический барьер с помощью наночастиц.
Метастазирование рака груди в мозг происходит примерно у 10–15 % пациентов с 4-й стадией заболевания. Стандартным методом лечения таких метастазов является лучевая терапия. Основная проблема радиационной терапии опухолей состоит в расчете правильной дозы облучения. Более высокая доза радиации эффективнее для лечения, однако при этом больше страдают здоровые клетки, окружающие новообразование. Один из способов уменьшить дозу радиации — избирательно замедлить или остановить механизм восстановления опухолевых клеток после радиационного повреждения за счет ингибирования репарации ДНК.
Команда исследователей с помощью технологии редактирования генома CRISPR смогла выявить самый эффективный естественный радиосенсибилизатор раковых клеток — продукт гена LRRC31. Активация этого гена в опухолях внутри головного мозга решила бы проблему подбора оптимальной дозы радиации для успешного лечения, но доставить генетические конструкции в мозг довольно сложно. Гематоэнцефалический барьер (ГЭБ) предотвращает попадание потенциально опасных веществ, в том числе химиотерапевтических препаратов, из кровяного русла в мозг. Несмотря на то, что метастатические опухоли частично разрушают ГЭБ, его запаса прочности остается достаточно, чтобы препятствовать применению большинства терапевтических методов.
Для решения проблемы ученые поставили эксперименты на мышах. Исследователям удалось преодолеть ГЭБ и доставить LRRC31 к опухолевым клеткам в мозгу с помощью специальных наночастиц. В результате у животных, которые получили генную терапию, значительно увеличилась чувствительность опухолей к радиотерапии, и как следствие — эффективность лечения.
Конечной целью исследования является разработка методов лечения, которые могут быть применены у реальных пациентов. Возможность регулировать скорость репарации ДНК также может быть полезной и при проведении иммунотерапии, а также в ходе редактирования генома.