Радиосенсибилизаторы, нанотерапевтические средства, наночастичный связанный с альбумином Paklitaksel

Нанотехнология уже лежит в основе диагностических средств клинической практики. С помощью NT теперь можно гораздо чувствительнее и раньше выявлять некоторые циркулирующие в крови молекулы — опухолевые маркеры. Например, для обнаружения простатспецифического антигена, известного как PSA, разработан биологический штрихкодовый анализ с золотыми NT. Он чувствительнее определяет повышение PSA и помогает лучше решать, кому после операции на простате назначать спасительную радиотерапию.

• Что такое наночастица, каковы примеры? Нанотехнология в диагностике рака

Микровезикулы, выделяемые в кровь гблиобластомами — видом клеток опухоли мозга, — удалось обнаружить методами на основе NT и получить представление о возможности рецидива и ответе на лечение.

Нанотехнологию включили и в устройства захвата «циркулирующих опухолевых клеток». Эти клетки выходят из первичной опухоли в сосуды и кровоток. Засевая дополнительные опухоли (метастазы) в жизненно важных отдалённых органах, они запускают механизм многих смертей от рака. Средства их обнаружения позволяют наблюдать болезнь в реальном времени и рано диагностировать её. Другое значение — возможность оценки ответа на лечение в реальном времени в радиационной онкологии.

Неорганические наночастицы и радиосенсибилизаторы

Давно существует интерес к радиосенсибилизаторам. Это препараты, делающие опухолевые клетки чувствительными к радиотерапии и повышающие её эффективность. Для этого используют химиотерапию и таргетные препараты. Особая стратегия — повысить дозу радиации в опухоли материалами с высоким атомным номером. Поглощённая тканью доза связана с высоким атомным номером материала. Цель — большая доза в опухоли и меньшая в соседней нормальной ткани. Во многих исследованиях радиосенсибилизаторами служили золотые NT. Золото имеет высокий атомный номер, ранее безопасно применялось в медицине, инертно (неактивно) и обладает безопасным профилем. Однако пока наиболее безопасным путём введения этих средств выглядит инъекция прямо в опухоль.

Нанотерапевтические средства для повышения эффективности химиолучевой терапии

Химиолучевая терапия, то есть совместное применение химиотерапии и радиотерапии, стала важным вариантом лечения в онкологии. Она продлевает выживаемость и улучшает контроль болезни, но вызывает больше побочных эффектов, чем другие варианты. Идеальная цель — повысить эффективность, уменьшив побочные эффекты. Как говорилось, NT имеют важные свойства для переноса химиопрепаратов: преимущественное накопление в опухолях, невозможность проникнуть (закрепиться) в нормальных сосудах. Благодаря этому нормальные ткани получают меньшую дозу, снижаются побочные эффекты и обеспечивается медленное контролируемое распределение препарата.

Липосомальные формы химиопрепарата доксорубицина — первое NT-терапевтическое средство для рака. Доксорубицин заключён в пегилированную (покрытую полиэтиленгликолем) липосому. Его разработали против саркомы Kaposi (при этой связанной с AIDS болезни поражения растут на коже, во рту, носу, горле и других органах). Покрытый липосомой доксорубицин менее кардиотоксичен, чем классический. Липосомальный доксорубицин также используют при раке яичников и множественной миеломе.

Наночастичный связанный с альбумином Paklitaksel (nab-Paklitaksel)— недавно одобренный наночастичный химиопрепарат. Он положительно повлиял на лечение рака поджелудочной железы, молочной железы и яичников. Обладает также радиосенсибилизирующим действием, позволив снизить дозу радиации до %50.

При немелкоклеточном раке лёгкого начали испытывать полимерные NT-формы химиопрепаратов Paklitaksel и Docetaksel совместно с радиотерапией.

Кроме того, NT-формы некоторых препаратов, неприменимых как малые молекулы из-за сильной токсичности, начали использовать с меньшими побочными эффектами и высокой эффективностью. Например, Wortmannin — радиосенсибилизатор, подавляющий восстановление DNA. Его NT-форма переносится в 3-5 раз лучше маломолекулярной.

Радиационно-опосредованные системы доставки препаратов с NT

Радиотерапию можно использовать для облегчения поступления NT-препаратов в опухоль. Ионизирующее излучение может повысить проницаемость питающих опухоль сосудов и обеспечить упомянутый эффект EPR (повышенная проницаемость и удержание: enhanced permeability and retention (EPR) effect). При достаточно высокоэнергетическом облучении атомы ионизируются — это ионизирующее излучение. Атомы могут терять электроны, образуя ионы. Ионизация повреждает живые клетки и, что важнее, их DNA. На этом основана радиотерапия: разрушение DNA опухолевых клеток запускает их гибель.

Исследования действительно показали увеличение накопления NT-препаратов в опухоли после радиотерапии. Затем преимущественное накопление может превратиться в эффективное лечение благодаря высвобождению препарата, запускаемому гипертермией .

По имеющимся данным и исследованиям, радиационно-опосредованная доставка препаратов может стать новой стратегией лечения рака .

Будущее

Прогресс лечения рака шёл параллельно развитию технологий. Например, крупное достижение радиационной онкологии — лучевая терапия с модулированной интенсивностью (intensity-modulated radiation therapy) — стало возможным благодаря физике и информатике. Почти несомненно, что будущей большой движущей силой онкологии будет нанотехнология.

Итак, препараты на основе NT могут повышать эффективность радиотерапии, лучше выявлять метастатические лимфоузлы, делать возможным персонализированное лечение и обещают повышение эффективности химиопрепаратов при меньших побочных эффектах.