Новый метод борьбы с метастазами рака яичников

Статья, опубликованная в январском номере журнала Nanomedicine, описывает новый метод лечения рака, использующий находящееся вне тела пациента фильтрационное устройство, способное удалять большую часть свободно плавающих раковых клеток, вызывающих образование вторичных опухолей.

Вместе с одной из фирм, производящих медицинское оборудование, ученые Технологического института Джорджии (Georgia Institute of Technology) разрабатывают прототип системы, в которой будут использоваться наночастицы, способные захватывать раковые клетки. Введенные в жидкость, удаленную из брюшной полости пациента, магнитные наночастицы прочно связываются со свободно плавающими раковыми клетками. С помощью магнитных фильтров раковые клетки вместе с наночастицами удаляются из жидкости, после чего жидкость возвращают в организм больного.

Один курс лечения, проведенный с помощью прототипа устройства на мышах со свободно плавающими клетками рака яичников, привел к увеличению продолжительности жизни животных почти на треть по сравнению с контролем. Ученые предполагают, что лечебный курс будет состоять из нескольких процедур, хотя, чтобы определить оптимальный вариант, нужны дополнительные исследования.

«Почти никто не умирает от первичного рака яичников», – говорит Джон Мак-Дональд (John McDonald), профессор Школы биологии Технологического института Джорджии и главный специалист Института рака яичников (Ovarian Cancer Institute) в Атланте. «Первичную опухоль можно удалить, но проблема заключается в метастазах. Значительная часть метастазов рака яичников происходит из клеток, отшелушившихся от первичной опухоли в брюшную полость и способствующих таким образом распространению заболевания».

Разрабатываемая Мак-Дональдом и постдокторантом Кеном Скарберри (Ken Scarberry) система, предназначенная для фильтрации опухолевых клеток, должна замедлить прогрессию опухоли. Она может удалить свободно плавающие раковые клетки в количестве, достаточном для того, чтобы другие виды лечения и собственная иммунная система организма могли держать болезнь под контролем.

«Уменьшив метастазирование, можно увеличить продолжительность жизни больного и получить больше шансов на то, что лечение окажется эффективным», – говорит Мак-Дональд. «Наша цель состоит в том, чтобы сделать рак хронической болезнью, которую можно эффективно лечить в течение длительного периода времени. Если уж мы не можем вылечить рак, то, возможно, нам удастся помочь людям жить с ним».

Более ранние исследования in vitro, опубликованные авторами в Nanomedicine, показали, что магнитные наночастицы могут избирательно удалять клетки рака яичников человека из асцетической жидкости, накапливающейся в брюшной полости таких больных. Наночастицы «оснащены» лигандами, позволяющими им селективно связываться с раковыми клетками.

1_61.jpg Жидкость из брюшной полости, содержащую клетки рака яичников, можно удалить из организма, смешать
с наночастицами для удаления клеток и возвратить в организм пациента.
(Courtesy of Ken Scarberry)

Исследователи считают, что метод лечения, заключающийся в обработке удаленной из организма жидкости, позволяет избежать проблем, связанных с токсичностью, которые могут возникнуть при введении наночастиц в организм, хотя для подтверждения того, что лечение не будет иметь негативных последствий, необходимы дальнейшие исследования.

В последнем исследовании, опубликованном в Nanomedicine, эксперименты проводились на трех группах самок мышей. Каждой мыши были введены 500000 клеток рака яичников мышей, для которых характерно очень быстрое размножение – каждая клетка удваивается примерно за 15 часов.

В экспериментальной группе жидкость из брюшной полости мышей удалили сразу после введения раковых клеток. Затем к ней добавили магнитные наночастицы, позволили им смешаться и удалили наночастицы со связанными с ними раковыми клетками с помощью магнита, после чего возвратили жидкость в организм животных. С каждой мышью такая процедура была проведена шесть раз.

Одна из контрольных групп не получала никакого лечения. Животным второй контрольной группы было проведено то же лечение, что и экспериментальной, но без магнитных наночастиц. Мыши обеих контрольных групп прожили в среднем 37 дней, в то время как получившие лечение наночастицами – на 12 дней больше. Таким образом, продолжительность их жизни увеличилась на 32 процента.

«То, что мы разрабатываем, сродни гемофильтрации или перитониальному диализу, для проведения которых пациенту достаточно приходить в клинику пару раз в неделю», – объясняет Скарберри. «Лечение не слишком инвазивно, поэтому его можно повторять неоднократно».

Новый метод может быть использован в сочетании с существующей химиотерапией и облучением. Сокращение количества свободно плавающих раковых клеток позволит снизить дозы химиопрепаратов, часто вызывающих изнурительные побочные эффекты. Новая система может быть использована для захвата оставшихся от первичной опухоли клеток сразу после хирургической операции.

2_65.jpg Магнитные наночастицы, суспендированные в жидкости, притягиваются магнитом. Связанные с раковыми клетками наночастицы можно удалить из организма с помощью магнитной фильтрации.
(Credit: Gary Meek)

Ученые надеются получить готовый для испытаний прототип устройства для циркуляции и фильтрации в пределах трех лет. После этого начнутся исследования, направленные на разработку схем лечения, определение оптимального количества используемых наночастиц, количества процедур и интервалов между ними. В случае успеха начнется работа с FDA для проведения клинических испытаний на людях.

Исследователи занимаются и разработкой магнитных наночастиц, способных захватывать стволовые клетки рака яичников, не поддающиеся воздействию существующей химиотерапии. Их удаление могло бы устранить потенциальный источник новых раковых клеток.

Предстоит решить еще несколько задач: наночастицы не должны обойти системы фильтрации и попасть в организм, а риск инфицирования, вызванного открытием брюшной полости, должен быть сведен к минимуму.

Новый подход может оказаться полезным для лечения не только рака, но и других заболеваний. Например, использование магнитных наночастиц, разработанных для захвата ВИЧ, могло бы снизить количество вируса в крови больных СПИДом.

«Эта технология предоставляет большие возможности», – говорит Скарберри. «Сейчас мы разрабатываем методику управления метастатическим распространением рака яичников, но когда у нас будет устройство, способное эффективно удалять раковые клетки из циркулирующих жидкостей, включая кровь, появятся новые перспективы».

Аннотация к статье
Kenneth E Scarberry, Roman Mezencev, John F McDonald. Targeted removal of migratory tumor cells by functionalized magnetic nanoparticles impedes metastasis and tumor progression

Пожалуйста, оцените статью:
Ваша оценка: None Средняя: 4.8 (6 votes)
Источник(и):

http://gtresearchnews.gatech.edu/…tures-cells/