Яд скорпиона и наночастицы остановили распространение опухоли мозга

Скомбинировав наночастицы оксида железа и вещество из яда скорпиона, учёные из университета Вашингтона (University of Washington) смогли остановить распространение 98% клеток злокачественной опухоли в мозге мышей.

На этой фотографии видно расположение и размеры опухоли. После её удаления в 2005 году у пациента были обнаружены ещё три опухолевых новообразования, несмотря на интенсивное лечение и ещё одну операцию, в январе 2009 года пациент скончался (фото с сайта 38lemon.com).

Отметим, что в данном случае речь идёт не об уничтожении клеток или остановке их деления, а о сокращении их размеров. Ведь раковые клетки могут вытягиваться, проникая в окружающие ткани и разрушая их. Иногда это также приводит к появлению новых очагов злокачественной опухоли.

О том, что яд скорпионов способен бороться с распространением раковых клеток, известно давно (однако лучший показатель не превышал 45%). Для увеличения эффективности действующее вещество хлоротоксин (chlorotoxin) было скомбинировано с наночастицами, что привело к "остановке" 98% клеток.

Такой результат особенно важен в отношении рака мозга, так как данную опухоль крайне сложно удалить с помощью хирургического вмешательства в силу вполне понятных причин. К тому же распространение таких опухолей куда более опасно, чем остальных, – оно угрожает человеку смертью в течение очень короткого срока.

Несколько лет назад учёные обнаружили, что пептид хлоротоксин, извлекаемый из яда скорпиона вида Leiurus quinquestriatus, взаимодействует с белком-рецептором MMP2 на поверхности раковых клеток в мозге.

A – показано строение наночастицы с молекулами хлоротоксина (зелёно-голубые ленты) на её поверхности, B – так наночастица закрепляется на раковой клетке, С – по мере поглощения всё большего количества наночастиц клетка замедляет своё распространение (иллюстрация University of Washington).

Белок и пептид связываются, и клетка втягивает эту "пару". В результате раковые клетки теряют способность к проникновению в соседние ткани, с меньшим количеством белков на поверхности им становится сложнее "растягиваться" и занимать новые участки мозга.

Однако, как мы уже сказали, хлоротоксин приводит к "торможению" распространения примерно наполовину.

Именно поэтому американские учёные решили улучшить технологию и нанесли хлоротоксин на наночастицы оксида железа (в результате на каждой "закрепилось" порядка 20 молекул).

"Когда опухолевая клетка "заглатывает" одну наночастицу, она вместе с ней "насыщается" сразу несколькими молекулами хлоротоксина", — рассказывает исследовательница Мицинь Чжан (Miqin Zhang).

Видимо, этим и объясняется повышение эффективности новой технологии почти в два раза в сравнении с традиционными методами.

Этот способ очень похож на тот, когда учёные с помощью полимера на основе сахара "выключали" определённый ген опухолевых клеток.

В первом столбце показаны необработанные раковые клетки, далее те, лечение которых проводили с помощью только хлоротоксина, смесью наночастиц и компонента яда, только наночастицами. Верхние и нижние фотографии отличаются методом съёмки (фото University of Washington).

National Geographic отмечает: несмотря на то что компания Transmolecular уже тестирует хлоротоксин в качестве лекарственного препарата для человека, коктейль из наночастиц и компонента яда начнёт проходить клинические испытания не раньше чем через 5-7 лет.

Более подробно о проведённом исследовании читайте в пресс-релизе университета и статье авторов в журнале Small.