Znanstvenici programirali smrt tumorskih stanica

Ruski stručnjaci predložili su inovativnu metodu za stvaranje lijekova za liječenje određenih vrsta raka. Kombinirali su u jednu nanostrukturu tvari koje su osjetljive na specifičan sastav oksidiranih i reduciranih komponenti u malignoj stanici. Ovaj pristup će omogućiti lijekovima da ih specifično pronađu i unište, izazivajući feroptozu - programiranu smrt stanica. Ovo ne utječe na zdrava tkiva tijela. Metoda je pokazala visoku učinkovitost na modelnim kulturama stanica raka. Stručnjaci iz industrije primjećuju obećanje inovativnog pristupa, ali ukazuju na potrebu za daljnjim detaljnim istraživanjem .

Željezna smrt

Nova metoda za liječenje raka dojke i nekih drugih vrsta onkologije predložena je na Nacionalnom istraživačkom tehnološkom sveučilištu MISIS i Ruskom nacionalnom istraživačkom medicinskom sveučilištu nazvanom po N.I. Pirogov iz Ministarstva zdravlja Rusije. Rezultati istraživanja objavljeni su u međunarodnom znanstvenom časopisu.

Znanstveni rad temelji se na stvaranju višenamjenskih sastava koji se sastoje od nanočestica koje imaju za cilj otpuštanje aktivne tvari isključivo unutar tumorskih stanica . Takva selektivnost omogućuje da se ne utječe na zdrava tkiva i da se smanje nuspojave lijekova . Za postizanje učinka znanstvenici su koristili mehanizme koji su povezani s redoks aktivnošću našeg tijela . To su najvažniji životni procesi na kojima se temelji metabolizam, disanje i proizvodnja energije.

Prema autorima rada, glavni redukcijski agens je glutation, poseban enzim koji veže reaktivne vrste kisika . U stanicama je njegov sadržaj tisuću puta veći nego izvana. Istodobno, aktivno množenje kancerogenih formacija sadrži još više smanjenih tvari . Na temelju toga znanstvenici su dizajnirali nanostrukture koje su vrlo osjetljive na učinke glutationa. To im je omogućilo isporuku ciljane ljekovite tvari .

- Predloženi sastavi su čestice željeznog oksida presvučene polimernom ljuskom. Sastoji se od spojeva koji uključuju dva atoma sumpora (disulfidi). Takve strukture reagiraju na visok smanjeni potencijal, zbog čega se ljuska otvara unutar stanice raka ”, rekao je za Izvestia Timur Nizamov, koautor studije, mlađi istraživač u Laboratoriju višenamjenskih magnetskih nanomaterijala pri NUST MISIS.

Znanstvenik je objasnio da se nakon razaranja površinskog sloja oslobađaju atomi željeza (Fe3+) smješteni unutar nanostrukture. Ovo je jako oksidacijsko sredstvo, čijom redukcijom se također troši glutation .

Ioni željeza i disulfidi međusobno se pojačavaju i troše rezerve redukcijskog enzima, što izaziva oksidativni stres u stanici. Kao rezultat toga, ona umire. Ova vrsta programirane stanične smrti naziva se feroptoza . Otvoren je prije nešto više od desetljeća. Ipak, onkolozi ga smatraju jednom od obećavajućih metoda antitumorske terapije, zbog mogućnosti ciljanja tumorskih stanica .

Pucao i zaboravio

Ciljano korištenje aktivnih sastojaka pomoći će pacijentima osloboditi se toksičnih učinaka na cijeli organizam, što će značajno poboljšati kvalitetu života . Još jedan koristan čimbenik razvijenog nanokompozicije su magnetska svojstva čestica koje sadrže željezo. Zahvaljujući njima povećavaju se mogućnosti ciljane dostave lijekova u zonu tumora kontroliranjem magnetskih polja .

Timur Niyazov je rekao da će razvoj tehnologije omogućiti u budućnosti stvaranje "visokopreciznog oružja" protiv malignih tumora, koje će djelovati na principu "ispali i zaboravi" . To jest, nanostrukture će neovisno ciljati tumorsku stanicu i uništiti je bez utjecaja na zdrava tkiva u tijelu .

Proces nastanka tumora složen je i uključuje brojne biokemijske putove u stanicama tijela. Njihova analiza omogućuje pronalaženje novih pristupa terapiji zloćudnih novotvorina . Stoga su istraživači iskoristili dobro poznatu činjenicu o povećanju koncentracije glutationa u tumorskim stanicama i stvorili jedinstvenu vrstu magnetskih nanočestica - željezov oksid koji sadrži sulfidnu vezu u sastavu polimerne prevlake , - rekao je stručnjak upoznat s napredak istraživanja, asistent na Odjelu za medicinske nanobiotehnologije Ruskog nacionalnog istraživačkog medicinskog sveučilišta. N.I. Pirogova iz Ministarstva zdravstva Rusije Alevtina Semkina.

Objasnila je da prednost novog razvoja leži u činjenici da su znanstvenici u njemu spojili koncepte ciljane isporuke lijekova, osjetljivosti tvari na redoks potencijal i njihove ciljane učinke . Takav multifunkcionalni nanolijek ima sve šanse da pokaže visoku učinkovitost u liječenju raka , smatra stručnjak.

— Ovaj znanstveni rad primjer je ciljane terapije (djelovanja na biološke mete. — Izvestija). Sinergistički učinak postiže se ciljanom isporukom lijeka i njegovom aktivacijom izravno u tumorskom tkivu . U tom smislu, lokalno povećanje koncentracije lijekova koji aktiviraju feroptozu, kao što je doksorubicin, može povećati učinkovitost njihove uporabe , - komentirao je studiju znanstvenika, glavni onkolog Ministarstva zdravstva Rusije, akademik ruskog Akademije znanosti, voditelj Odjela za onkologiju i radiologiju nazvan po A.I. V.P. Medicinski institut Kharchenko Ruskog sveučilišta prijateljstva naroda nazvan po I.I. P. Lumumba Andrej Kaprin.

Stručnjak je primijetio da su trenutno poznati različiti razvoji koji koriste fizička polja za ciljanu isporuku lijekova. U isto vrijeme, učinkovitost metoda varira ovisno o lijekovima, njihovoj molekularnoj težini, stabilnosti i uvjetima aktivacije . Andrey Karpin je dodao da su potrebne daljnje pretkliničke studije kako bi se otkrio terapeutski potencijal ove metode.

Znanstvenici su rekli da je njihov rad poduprla Ruska zaklada za osnovna istraživanja i potpora NUST MISIS-a, dobivena u okviru programa Prioritet 2030 ruskog Ministarstva obrazovanja i znanosti. Prema riječima istraživača, nastavit će proučavati korisna svojstva nanokompozita za liječenje raka. Konkretno, namjeravamo analizirati njegovu učinkovitost u kombinaciji s različitim lijekovima protiv raka .