Zāļu piegādes DNS aptamēri nodrošina dubultu iedarbību pret leikēmijas cilmes šūnām

Zāļu piegādes DNS aptamēri nodrošina dubultu iedarbību pret leikēmijas cilmes šūnām

DNS aptamēri, kas satur medikamentus saturošu DNS, var dot divus vai divus triecienus leikēmijai, precīzi mērķējot uz nenotveramajām vēža cilmes šūnām, kas izraisa vēzi, ziņo Ilinoisas Universitātes Urbana-Champaign pētnieki.

Pētnieki teica, ka aptamēri - īsi, vienpavediena DNS fragmenti, kas var veidot molekulas kā lielākas antivielas - ne tikai piegādā vēža zāles, bet arī paši ir toksiskas vēža cilmes šūnām.

Bioinženierijas un ķīmijas profesora Xing Wang vadībā pētnieki dokumentēja savus atklājumus žurnālā.Uzlaboti funkcionāli materiāli.

Šis darbs parāda veidu, kā nokļūt leikēmijas saknē. Mērķtiecīgai vēža ārstēšanai bieži ir problēmas ar toksicitāti vai efektivitāti. Mūsu aptameri īpaši meklē šīs cilmes šūnas un efektīvi tās nogalina. "

Xing Wang, U. of I. Bioinženierijas un ķīmijas profesors

Leikēmiju un citus asins vēža veidus ir grūtāk mērķēt nekā vēzi, kas rada lokalizētus audzējus, jo vēža šūnas cirkulē visā ķermenī un tās nevar noņemt ķirurģiski, sacīja pēcdoktorantūras pētnieks Abhisek Dwivedy, pirmais raksta autors. Leikēmijai ir augsts recidīvu biežums, jo tā izplūst no cilmes šūnām. Lai gan leikēmijas cilmes šūnas veido nelielu daļu no vēža šūnām, tās var izvadīt ar ķīmijterapiju, atkāpjoties kaulu smadzenēs, jo tām ir kopīgi marķieri un īpašības, sacīja Dvivedijs. Vēža šūnas dažreiz var slēpties gadiem ilgi un vēlāk vairoties un migrēt.

"Ir svarīgi, lai leikēmija, limfoma vai citi asins vēži, uz kuriem mēs faktiski vērstos, un likvidētu šīs cilmes šūnas, jo, kamēr tās paliek, tās var izraisīt recidīvu un sekundārus vēzi," sacīja Dvivedijs.

Pētnieki vispirms izveidoja DNS aptamerus, kas meklē marķierus, kas atrodami uz akūtas mieloleikozes cilmes šūnu virsmas. Viņi vēlējās īpaši mērķēt ne tikai uz vēzi, bet arī uz cilmes šūnām.

"Viena liela lieta, ko mēs parādījām šajā pētījumā, ir tā, ka divi mērķi ir labāki par vienu selektivitātes ziņā," sacīja Vans. "Ir zināmi asins vēža antivielu un zāļu konjugāti, kuru mērķis ir marķieris, taču šis marķieris ir atrodams arī daudzās veselās šūnās. Tāpēc antivielu konjugātiem ir daudz toksicitātes. Tomēr mēs izmantojām divus mērķus: kombināciju, kas parasti sastopama leikēmijas vēža šūnās un leikēmijas cilmes šūnās. Abi kopā dod ļoti specifisku mērķi.

Pēc tam pētnieki apvienoja savus aptamērus ar leikēmijas apkarošanas līdzekli daunorubicīnu. Ar zālēm ielādētie aptamēri nogādā zāles līdz mērķim un atbrīvo zāles, kad tās atrodas šūnā, lai zāles stātos spēkā.

"Tas ir īpaši svarīgi tādām zālēm kā daunorubicīns, jo pašas zāles nevar viegli šķērsot šūnu membrānu. Bet aptameri var tās pārnēsāt," sacīja Dvivedijs.

Pētnieki pārbaudīja zāļu ievadīšanas aptamērus leikēmijas šūnu kultūrās un dzīvās pelēs ar leikēmiju.

Pēc 72 stundām aptamers viens pats samazināja vēža šūnas kultūrā par 40 procentiem, parādot aptamera toksicitāti pret vēzi, ziņo pētnieki. Kad aptameri nēsāja zāles, kas cīnās pret leikēmiju, šūnas tika iznīcinātas ar devu, kas bija 500 reizes mazāka par zāļu standarta devu. Pelēm ar leikēmiju zāļu ievadīšana ar aptamera palīdzību deva vienādu efektivitāti, lietojot devu, kas ir desmit reizes mazāka par klīnisko standartu, un parādīja, ka aptamera un zāļu viens vai divi sitieni ir efektīvāki nekā katrs atsevišķi.

"Tas mums bija aizraujoši, jo vēža izpētē tas, ko mēs redzam in vitro, ne vienmēr ir tas, ko mēs redzam organismā. Tomēr mēs redzējām izcilu izdzīvošanu un audzēju samazināšanos pelēm, kuras tika ārstētas ar mūsu aptamēra-zāļu konjugātiem ar desmito daļu no terapeitiskās devas un bez nevēlamas iedarbības," sacīja Vans.

Pētnieki teica, ka viņi cer paplašināt savu narkotiku ievadīšanas aptamēru komplektu, identificējot galvenās citu vēža veidu marķējumu kombinācijas un saistot aptamērus ar citām zālēm.

"Katrai vēža šūnai ir savs paraksts tās virsmas biomarķieros. Ja mēs varam atrast marķierus, kas ir unikāli sastopami vēža šūnās, mēs varam mērķēt arī uz citiem vēža veidiem. Tāpat, pēc manas pieredzes, ir daudz vieglāk kombinēt zāles ar DNS molekulām nekā olbaltumvielas, tāpēc tas paver iespējas vairāk zāļu izplatīties šādā veidā," sacīja Dvivedijs.

Nacionālie veselības institūti un Nacionālais zinātnes fonds atbalstīja šo darbu. Vangs ir saistīts ar Vēža centru Ilinoisā, Kārļa R. Vūza Genomikas bioloģijas institūtu un Holonyak mikro un nanotehnoloģiju laboratoriju I. universitātē.

Avoti: