Ученые только что нашли способ одновременно бороться с раком легких и истощением мышц.

Исследователи из Государственного университета Орегона разработали экспериментальное лечение, направленное одновременно на рак легких и на тяжелую мышечную потерю (кешексию), которая может сопровождать это заболевание. Исследование опубликовано в Journal of Controlled Release и использует липидные наночастицы для доставки терапевтического генетического материала непосредственно в опухоли легких.

Наночастицы доставляют мРНК в опухоли легких

В экспериментах на мышах команда под руководством Олеха Таратулы и Юн Тэ Гу из Колледжа фармации ОСУ тестировала нанонесители, содержащие матричную РНК фоллистатина. Наночастицы накапливались в опухолях легких, где мРНК инструктировала клетки синтезировать фоллистатин — белок, который может подавлять рост опухолей и одновременно поддерживать рост мышечной ткани.

Липидные наночастицы (LNP) вводятся внутривенно. Их способность достигать опухолей легких частично зависит от витронектина — белка, естественно присутствующего в сыворотке крови.

Липиды — это жирные кислоты и родственные органические соединения, включающие многие природные масла и воски. Наночастицы — чрезвычайно мелкие частицы материала, обычно размером от одного до ста миллиардных долей метра.

«Мы обнаружили, что эти LNP связывают витронектин в кровотоке, который затем направляет их к опухолям легких, взаимодействуя с интегриновыми рецепторами, сверхэкспрессируемыми на поверхности опухоли», — сказал Таратула.

Интегриновые рецепторы помогают соединять клетки с их окружением и влияют на то, как клетки реагируют на сигналы в среде.

Преодоление основной сложности доставки мРНК

Доставка мРНК-терапий к опухолям легких при системном введении через кровоток была проблематичной. Обычные липидные наночастицы часто накапливаются в печени вместо того, чтобы достигать целевых раковых клеток.

«Системная доставка мРНК-терапий к опухолям рака легких была существенной проблемой в нашей области, и эта работа предлагает многообещающее решение», — сказал Таратула. «По сравнению с обычными LNP, которые при системном введении склонны накапливаться в печени, наш подход обеспечил примерно 2,5-кратное большее уменьшение опухолевой нагрузки».

Рак легких занимает третье место по распространенности среди раков в Соединенных Штатах и является ведущей причиной смертности от рака (по частоте лидирует рак кожи, затем простаты у мужчин и молочной железы у женщин).

Американское общество онкологии оценивает, что в этом году в США будет диагностировано около 230 000 новых случаев рака легких и что примерно 125 000 человек умрут от этого заболевания. В целом приблизительно 5% людей заболеют раком легких, при этом курильщики сталкиваются с более высоким риском.

Одновременная борьба с раковой кешексией

Рак легких также может сопровождаться кешексией — тяжелым состоянием, вызывающим значительную потерю веса и мышц. Кешексия может стать причиной смерти до 30% пораженных ею пациентов с раком.

В отличие от обычной потери веса, кешексия может прогрессировать, даже если человек получает достаточное количество пищи. Пациенты теряют не только жировую ткань, но и существенные объемы мышечной массы.

Исследователи спроектировали своё лечение так, чтобы решать обе проблемы одновременно, используя мРНК фоллистатина, который оказывает как противоопухолевое, так и миопротективное действие.

«Загрузив наши LNP мРНК фоллистатина, мы разработали терапию, которая одновременно нацеливается на рак легких и на раковую кешексию, при этом без побочных эффектов», — сказал Таратула. «Необходимо больше доклинических работ, но нас очень обнадежили полученные результаты, и мы надеемся, что испытания на людях будут возможны в будущем».

Необходимы дополнительные испытания перед клиническими испытаниями на людях

Полученные результаты находятся на доклинической стадии, то есть лечение ещё не было испытано на людях. Потребуются дополнительные исследования, чтобы определить его безопасность и эффективность до рассмотрения возможности клинических испытаний.

Во вклад в исследование также внесли Владислав Григорьев, Тетяна Корзун, Аммар Салем, Конгбраилатпам Шиталджит Шарма, Прем Сингх, Хрисса Киусси и Олена Таратула из Колледжа фармации, а также Дэниел Маркс из Endevica Bio, компании, разрабатывающей пептидные терапии.

Исследование поддерживали Национальный институт рака, Национальный институт здоровья ребенка и человеческого развития имени Юнис Кеннеди Шрайвер и Национальный исследовательский фонд Кореи.

Материалы предоставлены Государственным университетом Орегона.