Прошло чуть более двух десятилетий с тех пор, как первая терапия на основе наночастиц была одобрена FDA для лечения рака, сообщает издание Drug Discovery&Development.
“За это время эта область значительно выросла и расширилась, привлекая интерес все большего числа исследователей в различных дисциплинах”, - сказал Петр Гродзинский, доктор философии, руководитель отдела систем и устройств нанодоставки в Программе визуализации рака Национального института рака (NCI). “Количество публикаций в области нанотехнологий в медицине в год было близко к нулю в 2000 году”, - сказал Гродзинский в интервью журналу R&D Magazine. “Сегодня на эту тему пишется около 20 тысяч статей в год. За последние три года было получено два одобрения FDA на новые методы лечения на основе наночастиц и проведено множество клинических испытаний”.
Первые препараты на основе наночастиц
Первым препаратом на основе наночастиц, одобренным FDA для лечения рака, был Доксил - состав химиотерапевтического агента доксорубицина, доставляемого через липосомы материала наночастиц. Препарат, одобренный в 1995 году, обладает преимуществом уменьшенного проявления побочных эффектов по сравнению с его традиционным аналогом - доксорубицином. В то время как у пациентов, получавших доксорубицин в течение длительного времени, часто развивается кардиомиопатия – ослабление сердечной мышцы, у пациентов, получавших Доксил, обычно не возникает такого же побочного эффекта.
Другой препарат на основе наночастиц, Abraxane, был одобрен FDA в 2005 году. Abraxane содержит активное вещество – паклитаксел, присоединенный к белку человека, называемому альбумином. Препарат используется для лечения нескольких типов рака, включая рак груди, рак легких и рак поджелудочной железы. Состав альбумина устраняет необходимость в органическом растворителе, необходимом для доставки свободного паклитаксела, тем самым устраняя побочные эффекты, связанные с растворителем.
Действие препаратов на основе наночастиц
“Первоначальные апробации в основном основывались на использовании химиотерапевтического препарата, который уже был одобрен FDA, и его комбинации с наночастицами», - рассказал Гродзинский. “Когда вы доставляете препарат с помощью носителя из наночастиц, вы существенно изменяете фармакокинетику молекулы лекарства (т.е. всасывание, выведение, распределение и метаболизм), потому что теперь она прикреплена к частице. Это увеличивает время пребывания вещества в кровеносной системе и потенциально может способствовать увеличению накопления наночастицы-лекарства в опухоли.
Наночастицы вводятся из кровотока в опухоль из-за так называемого эффекта повышенной проницаемости и удерживания. Этот процесс также называют “пассивным нацеливанием на опухоль”, поскольку не используются специфические лиганды (хим. соединения, малые молекулы), нацеленные на опухоль.
Эффект повышенной проницаемости и удерживания (ППУ)
Поскольку масса опухоли быстро растет, сеть кровеносных сосудов должна быстро расширяться, чтобы удовлетворить потребность опухолевых клеток в кислороде и питательных веществах. Это аномальное и плохо регулируемое образование сосудов (т.е. ангиогенез) приводит к образованию стенок сосудов с большими порами (от 40 нм до 1 мкм). Эти сосуды позволяют относительно крупным наночастицам проникать в опухолевые массы. Поскольку у быстрорастущей опухолевой массы отсутствует функционирующая лимфатическая система, клиренс этих наночастиц ограничен и еще больше увеличивает их накопление. Благодаря эффекту ППУ наночастицы размером более 8 нм (от 8 до 100 нм) могут пассивно воздействовать на опухоли, беспрепятственно проходя через большие поры и достигая более высокого внутриопухолевого накопления. Этот подход считается «пассивным», поскольку в наночастицах не используются лиганды, нацеленные на конкретные эпитопы на поверхности клеток.
Будущее препаратов на основе наночастиц
По словам Гродзински, несмотря на динамичный прогресс и быстрорастущее сообщество исследователей, занимающихся исследованиями нанотехнологий в области рака, предстоит еще многое сделать.
“Сейчас основное внимание уделяется поиску методов, позволяющих увеличить накопление наномедицинских препаратов в опухоли, которые должны обеспечить более высокую эффективность и параллельное создание более сложных структур, способных взаимодействовать с микросредой опухоли”, – сказал он.
По словам Гродзински, тесное взаимодействие ученых из разных областей биологии, медицины и физических наук является ключом к постоянному и дальнейшему успеху в этой области.
Материал подготовлен редакцией портала robot-davinci.ru.