Уникальный «умный» наноробот поможет бороться с раком

Листайте вправо, чтобы увидеть больше изображений

Команда исследователей из Китая разработала инновационный наноробот, способный распознавать клетки колоректального рака и активировать иммунную систему для их ликвидации. Технология направлена на преодоление ключевого ограничения современной иммунотерапии — недостаточной инфильтрации иммунных клеток в опухоль. Исследование опубликовано в журнале Nature Nanotechnology.

В основе наноробота лежит специально подобранная последовательность пептидов, которые связываются с белком PD-L1, который экспрессируется на поверхности опухолевых клеток. При связывании эта система блокирует механизм взаимодействия PD-1/PD-L1, с помощью которого раковые клетки «прячутся» от атак иммунитета. В кислой среде опухоли наноробот трансформируется в фибриллы, разрывающие мембрану атипичных клеток и способствующие высвобождению антигенов в межклеточную среду, что дополнительно привлекает Т-лимфоциты к очагу поражения.

Доклинические испытания и перспективы

В экспериментах на мышах с колоректальными опухолями новый наноробот показал более высокую терапевтическую эффективность, чем комбинация стандартного ингибитора PD-L1 и химиопрепарата оксалиплатина. При этом он оказался биосовместимым и вызывал гораздо меньше повреждений здоровых тканей, чем традиционные методы терапии.

Авторы исследования указывают, что такие системы могут стать важным элементом будущих иммунных стратегий лечения рака, особенно если дальнейшие испытания на людях подтвердят их безопасность и эффективность.

Наноробот (NRb) закрепляется на опухолевых клетках и трансформируется для блокады PD-1/PD-L1 и высвобождения DAMP. A) Схема получения NRb с пептидом Р, последовательность, нацеленная на PD-L1; К, блок трансформации, зависящий от рН; и блок CS. NRb трансформировался из NP в NF при pH 6,5. B) NRb нацеливается на места накопление опухолевых клеток путем связывания PD-L1 и трансформации in situ при pH 6,5 с последующей длительной блокадой PD-1/PD-L1 и восстановлением цитотоксичности Т-клеток и высвобождением опухолевых антигенов. Проникновение Т-клеток в опухоль через разрыв мембраны для усиления иммунотерапии. Автор: Ванг Ин и соавторы.

Наночастицы и нанороботы активно развиваются как перспективные средства для обхода защитных механизмов опухолей, включая подавление их специфического иммунитета и доставку лекарств непосредственно к клеткам опухоли. Современные подходы в наномедицине для колоректального рака также включают использование стимул-реактивных наночастиц и систем с активным таргетированием белков-мишеней.

Помимо колоректального рака, нанороботы с «умными» реакциями на биохимические сигналы активно исследуются как средство против других злокачественных новообразований, включая неизлечимую пока глиобластому, а также как средства против распространения метастазов.

В ходе недавних исследований российским ученым удалось создать противораковый препарат двойного назначения. Он подавляет не только раковые клетки, но и кровоснабжение опухолей.