ДНК аптамерите за доставяне на лекарства осигуряват двойно действие срещу стволови клетки на левкемия

ДНК аптамерите за доставяне на лекарства осигуряват двойно действие срещу стволови клетки на левкемия

ДНК аптамерите, съдържащи ДНК, носеща лекарство, могат да осигурят два или два удара на левкемията чрез прецизно насочване към неуловимите ракови стволови клетки, които пораждат рак, съобщават изследователи от Университета на Илинойс Урбана-Шампейн.

Аптамерите - къси, едноверижни фрагменти от ДНК, които могат да направят молекули като по-големи антитела - не само доставят лекарства за рак, но сами по себе си са токсични за раковите стволови клетки, казаха изследователите.

Водени от Xing Wang, професор по биоинженерство и химия в U. of I. of I., изследователите документираха откритията си в списаниетоУсъвършенствани функционални материали.

Тази работа показва начин да се стигне до корена на левкемията. Целевите лечения на рак често имат проблеми с токсичността или ефективността. Нашите аптамери специално търсят тези стволови клетки и ефективно ги убиват. “

Xing Wang, U. of I. Професор по биоинженерство и химия

Левкемията и други видове рак на кръвта са по-трудни за насочване, отколкото раковите заболявания, които произвеждат локализирани тумори, тъй като раковите клетки циркулират в тялото и не могат да бъдат отстранени хирургически, каза постдокторантът Абхисек Дуведи, първи автор на статията. Левкемията има висок процент на рецидиви поради бягството си от стволови клетки. Въпреки че съставляват малка част от раковите клетки, левкемичните стволови клетки могат да бъдат елиминирани чрез химиотерапия, като се оттеглят в костния мозък, защото споделят маркери и свойства, каза Дуивиди. Раковите клетки понякога могат да се крият с години и по-късно да се размножават и мигрират.

„Важно е левкемия, лимфом или други ракови заболявания на кръвта, към които действително се насочваме и елиминираме тези стволови клетки, защото докато има такива, те могат да причинят рецидив и вторични ракови заболявания“, каза Дуивиди.

Изследователите първо създадоха ДНК аптамери, които търсят маркери, открити на повърхността на стволови клетки от остра миелоидна левкемия. Те искаха специално да се насочат не само към рака, но и към стволовите клетки.

„Едно голямо нещо, което показахме в това проучване, е, че две цели са по-добри от една по отношение на селективността“, каза Уанг. "Има известни конюгати антитяло-лекарство за рак на кръвта, които са насочени към маркер, но този маркер се намира и в много здрави клетки. Така че има много токсичност с конюгатите на антитялото. Ние обаче използвахме две цели: комбинация, която обикновено се среща в ракови клетки на левкемия и стволови клетки на левкемия. Двете заедно дават много специфична цел."

След това изследователите комбинираха своите аптамери с лекарството за борба с левкемията даунорубицин. Заредените с лекарство аптамери пренасят лекарството до целта си и го освобождават веднъж вътре в клетката, за да подейства лекарството.

"Това е особено важно за лекарства като даунорубицин, тъй като самото лекарство не може лесно да премине през клетъчната мембрана. Но аптамерите могат да ги пренасят", каза Дуиведи.

Изследователите са тествали аптамерите, доставящи лекарства, в клетъчни култури от левкемия и в живи мишки с левкемия.

След 72 часа само аптамерът е намалил раковите клетки в културата с 40 процента, демонстрирайки токсичността на аптамера за рака, съобщават изследователите. Когато аптамерите носеха лекарството за борба с левкемията, клетките бяха унищожени с доза 500 пъти по-малка от стандартната доза на лекарството. При мишки с левкемия, доставянето на лекарството чрез аптамер дава еднаква ефективност при доза десет пъти по-малка от клиничния стандарт и показва, че едно-две удари на аптамера и лекарството са по-ефективни, отколкото едното и другото поотделно.

„Това беше вълнуващо за нас, защото в изследванията на рака това, което виждаме in vitro, не винаги е това, което виждаме в тялото. Въпреки това видяхме отлична преживяемост и намаляване на тумора при мишките, третирани с нашите конюгати аптамер-лекарство при една десета от терапевтичната доза и без нежелани ефекти“, каза Уанг.

Изследователите казаха, че се надяват да разширят своя набор от аптамери, доставящи лекарства, като идентифицират ключови комбинации от етикети за други видове рак и свързват аптамерите с други лекарства.

„Всяка ракова клетка има сигнатура в нейните повърхностни биомаркери. Ако успеем да намерим маркери, които уникално присъстват в раковите клетки, можем да се насочим и към други ракови заболявания. Освен това според моя опит е много по-лесно да се комбинира лекарство с ДНК молекули, отколкото протеини, така че отваря възможностите за повече лекарства да се разпространяват по този начин“, каза Дувиди.

Националните институти по здравеопазване и Националната научна фондация подкрепиха тази работа. Уанг е свързан с Центъра за ракови заболявания в Илинойс, Института за геномна биология Карл Р. Уозе и Лабораторията за микро и нанотехнологии Холоняк в U. of I.

източници: