Нов подход за доставяне на лекарства през кръвно-мозъчната бариера за лечение на мозъчни тумори

Нов подход за доставяне на лекарства през кръвно-мозъчната бариера за лечение на мозъчни тумори

Изследователите са демонстрирали върху мишки нов подход за доставяне на лекарства през кръвно-мозъчната бариера за лечение на тумори, които причиняват агресивен, фатален рак на мозъка.

В ново проучване изследователите показват как модифициран пептид в мишки помага на лекарство срещу рак да премине кръвно-мозъчната бариера, за която е известно, че е изключително трудна за проникване и по този начин масово възпрепятства лечението на мозъчни тумори. Проучването е публикувано онлайн преди декемврийския брой на Journal of Controlled Release.

„Не само успяхме да доставим лекарство в мозъка, но също така успяхме да го доставим в концентрация, която би трябвало да може да убие туморните клетки“, каза Шон Лоулър, автор на изследването и доцент по патология и лабораторна медицина в университета Браун, където лабораторията изследва терапевтични подходи за лечение на мозъчни тумори.

Злокачествените мозъчни тумори са сред най-смъртоносните видове рак и са най-трудни за лечение. Глиобластомът е най-честият злокачествен мозъчен тумор; Той е много агресивен и повечето пациенти живеят само около 15 месеца след диагностицирането. Въпреки лошата прогноза, Лоулър каза, че има разочароващо малък напредък в лечението на глиобластома и подобряване на процента на преживяемост през последните 20 години.

Вярваме, че това е важно откритие, което в крайна сметка би могло да предостави нови подходи за лечение на хора с някои от най-сериозните диагнози мозъчен тумор.

Шон Лоулър, автор на изследването и доцент по патология и лабораторна медицина в университета Браун

Едно от предизвикателствата при лечението на мозъчни тумори, каза Лоулър, е получаването на терапевтични вещества през кръвно-мозъчната бариера, мрежа от кръвоносни съдове и тъкани, съставена от близко разположени клетки, които предпазват мозъка от вредни вещества. Що се отнася до лекарствата за рак, кръвно-мозъчната бариера върши работата си твърде добре: лекарствата за борба с рака не могат да проникнат през бариерата в достатъчни количества, за да имат терапевтичен ефект върху туморите. Дори лекарства, които са доказали своята ефективност срещу други видове рак, не са показали голям ефект върху мозъчните тумори -; вероятно защото кръвно-мозъчната бариера пречи.

„Въпросът беше „Как да вкараме повече от лекарството в мозъчния тумор, за да можем да подобрим резултатите от лечението?“, каза Лоулър, който ръководи изследователската група за транслационни ракови заболявания на централната нервна система в Legorreta Cancer Center на Медицинското училище Уорън Алперт. Изследователите на Браун си сътрудничиха в проучването с екип от Масачузетския технологичен институт, ръководен от автора на изследването и професор по химия Брадли Пентелуте.

Изследователите се съсредоточиха върху вид пептид или верига от аминокиселини, свързани с химически връзки, които имат присъща способност да преминават през мембраните и да проникват в тъканите. Те модифицираха пептида, като създадоха скоба между аминокиселините в последователността, което помогна за укрепването и стабилизирането на пептида и включи флуорни молекули. Съвместният изследователски екип преди това показа, че този дизайн може да подобри проникването на пептида през кръвно-мозъчната бариера.

Електронна книга за откриване на лекарства

Компилация от най-добрите интервюта, статии и новини от последната година. Изтеглете безплатно копие

„Имахме този подобрен пептид, който не само успя да проникне по-добре през кръвно-мозъчната бариера, но също така успя да остане в тялото по-дълго“, каза Лоулър. "И тогава успяхме да го комбинираме с лекарство за рак и да го тестваме в миши модели на глиобластом. Това беше нашата голяма крачка напред."

Изследователите видяха възможност, каза Хорхе Л. Хименес Масиас, автор на изследването и постдокторант в лабораторията на Лоулър.

„Тази нова технология ни позволи да тестваме лекарства срещу мозъчни тумори, които преди това не са били използвани срещу глиобластом, тъй като не можеха да преминат кръвно-мозъчната бариера“, каза Хименес Масиас.

Изследователите съставиха предклинично проучване -; по същество клинично изпитване върху мишки, вместо върху хора. Те използваха контрола на лекарството, съдържащо пептида, и го тестваха срещу лекарството, съдържащо подобрения макроцикличен пептид, проникващ през бариерата (означен като M13) при мишки с мозъчни тумори. Бяха проведени последващи експерименти, за да се определи концентрацията на лекарството, необходимо за унищожаване на туморните клетки и да се разбере как да се прилага лекарството в безопасно количество по начин, който няма да причини вреда на мишките пациенти. Когато тези променливи бяха тествани, изследователите проведоха проучване за лечение.

Резултатите от изследването показват, че клетъчната смърт, причинена от засиления макроцикличен клетъчно проникващ пептид M13, се наблюдава главно в туморни клетки, а не в здрави области на мозъка. Това е първият път, когато изследователите демонстрират как тази модифицирана система за доставяне на пептиди може да се използва за доставяне на лекарства за рак, свързани със заболявания, в мозъка, каза Хименес Масиас.

„Ние показахме за първи път, че свързването на противораково лекарство с макроцикличен проникващ в клетките пептид води до ефективна доза при мишки, която е няколко пъти по-висока от тази на самото лекарство, което може значително да удължи оцеляването“, каза Хименес Масиас.

Според проучването степента на преживяемост на мишките, третирани с подобрения пептид, се е увеличила с 50%.

Лоулър изрази оптимизъм за бъдещи проучвания.

„Това е само първият опит“, каза Лоулър. „Смятаме, че с някои допълнителни корекции и корекции на лекарството и системата за доставяне би трябвало да можем да подобрим значително лечението и процента на преживяемост.“

В допълнение към университета Браун и Масачузетския технологичен институт, сътрудниците на изследването включват изследователи от невро-онкологичните лаборатории на Харви Кушинг в отделението по неврохирургия в болницата Бригъм и Женска болница и Харвардското медицинско училище; Université Libre de Bruxelles в Брюксел, Белгия; и Националния университет Cheng Kung в Тайван.

Работата беше подкрепена от Националния институт по рака (R01-CA237063, R50-CA243706-02), Националната научна фондация (№ 1122374), Националния институт по здравни науки за околната среда (P30-ES00210) и Националните здравни институти (R01-CA080024, P42-ES027707 и P30-ES002109).

източник:

Браун университет

Справка:

Jimenez-Macias, JL, et al. (2022) Pt(IV)-конюгиран макроцикличен пептид, който прониква в мозъка, показва предклинична активност при глиобластом. Връзките към автора отварят панел с наслагване. Журнал за контролирано освобождаване. doi.org/10.1016/j.jconrel.2022.10.051.

.