Найден новый подход к лекарственной терапии рака

Клиницисты всего мира борются с сопротивлением терапии некоторых типов рака при помощи комбинации различных препаратов. Чтобы сделать этот подход более эффективным, ученые разработали химический конъюгат с различными механизмами действия, который может одновременно атаковать несколько клеточных мишеней.

Авторы исследования утверждают, что такая лекарственная терапия увеличивает шансы на уничтожение всех раковых клеток.

Методы воздействия на опухолевые клетки

Наиболее часто применяемый химиотерапевтический препарат в клинической практике – цисплатин-металлический комплекс на основе Иона платины (II). Способ действия препарата заключается в связывании его с ДНК в опухолевых клетках. Таким образом он искажает структуру ДНК, и в конечном итоге вызывает гибель клеток. 

Имеются химические вещества, облегчающие взаимодействие цисплатина с ДНК клеток опухоли и они часто сочетаются с цисплатином при химиотерапии. 

Существует также метод фотодинамической терапии (ФДТ). Его действие основано на активации металлического комплекса лазерным светом. В итоге образуется реактивная форма кислорода, которая препятствует метаболизму измененных клеток, тем самым провоцирует их гибель.

Каждый метод имеет преимущества и недостатки, и способен воздействовать только на определенные опухоли. 

Новейшая разработка ученых

Французские ученые из Парижского университета Sciences & Lettres (PSL) и Еврейского университета (Иерусалим, Израиль) объединили цисплатин, фенилбутират, который является химическим усилителем цисплатина, и препарат ФДТ, представляющий собой металлический комплекс на основе рутения (II), в одно соединение под названием Ru-Pt. 

Идея состоит в том, что эти три препарата при их сочетании смогут проходить по кровотоку неповрежденными и входить в целевые опухолевые клетки. Это позволит уменьшить побочные эффекты и необходимость корректировки дозирования препаратов.

Соединение Ru-Pt состоит из двух частей. Одна половина Ru-Pt – фототерапевтическая – Ru (II). Ученые сконструировали Ru (II) таким образом, чтобы ее можно было возбуждать лазерным светом в темно-красном участке спектра длин волн, который глубоко проникает в биологическую ткань. 

Вторая половина Ru-Pt состоит из цисплатина и фенилбутирата. Она разработана в качестве пролекарства, которое будет активироваться клеточными компонентами внутри самой клетки. Обе половины комплекса Ru-Pt прикреплены друг к другу с помощью молекулярного спейсера. 

Проведена колоссальная работа. Как подчеркивает Жиль Гассер, один из ведущих авторов исследования, крайне важно было выбрать правильную длину спейсера, чтобы оба соединения препарата не мешали друг другу, и, в то же время, оставить молекулу маленькой, растворимой в воде и способной перемещаться по мембранам.

Такая лекарственная терапия может атаковать несколько видов опухолевых клеток при помощи различных механизмов действия.

Исследователи добавили Ru-Pt к некоторым линиям нормальных и раковых клеток. В результате эксперимента обнаружили, что Ru-Pt оказался значительно более эффективным в уничтожении раковых клеток, чем одиночные соединения Ru(II) и Pt(IV). Ученые сообщают, что облученные образцы имели значительно более высокие показатели гибели опухоли. Это означает, что возможна специфическая активация препарата в опухолевой ткани. 

И, наконец, Ru-Pt имеет в десять раз более высокую эффективность для устойчивых к лекарственным препаратам клеточных линий, чем отдельные реагенты. 

Эти результаты демонстрируют высокий потенциал мультимодальных лекарственных средств для разработки более селективных и эффективных препаратов, которые имеют меньше побочных эффектов и позволяют легко справляться с эффективным лечением рака.