Коллектив ученых из Санкт-Петербургского политехнического университета (СПбПУ) разработал метод адресной доставки лекарственных препаратов к раковым клеткам. В основе метода лежит использование мезенхимальных стволовых клеток и микрокапсул из полимерных соединений.
Из мезенхимальных стволовых клеток развиваются различные типы тканей: жир, мышцы, хрящи и кости. Известна также способность этих клеток мигрировать в опухоли и вступать во взаимодействие с ними. Это возможно в силу того, что при возникновении новообразований активно высвобождаются хемокины. Эти белковые вещества притягивают клетки, имеющие на своей поверхности специфические рецепторы, и миграция таких клеток связывается с ростом концентрации хемокинов. Рецептор CXCR4 на поверхности мезенхимальных стволовых клеток реагирует с рецептором SDF-1 хемокина, из-за чего клетки становятся ближе к опухоли.
Новая технология позволяет упаковывать вместе различные биологически активные вещества, в том числе и противораковые препараты. Для опытов был выбран винкристин, так как он влияет на различные типы опухолей и активно используется в химиотерапии. Винкристин поместили внутрь специальных микрокапсул из полимерных соединений и золотых наностержней. С помощью фагоцитоза капсулы попадают в мезенхимальные стволовые клетки, после чего клетки облучаются инфракрасным светом, который глубоко проникает в ткани, не повреждая их. В результате частицы золота в капсулах поглощают большое количество энергии и при этом нагреваются. Из-за температуры полимерные структуры разрушаются, и препарат проникает в стволовые клетки. Какая-то часть винкристина остается внутри капсул, но часть также проникает в межклеточное пространство и воздействует на опухоль.
Совершенствование этой технологии может позволить в будущем более прицельно бороться с опухолями, не нанося при этом ущерба здоровым тканям.
Albert R. Muslimov et al, Biomimetic drug delivery platforms based on mesenchymal stem cells impregnated with light-responsive submicron sized carriers, Biomaterials Science (2019). DOI: 10.1039/C9BM00926D
