Пластырь с микроиглами спасает от меланомы

Специалисты по биомедицинской инженерии из Университета Северной Каролины разработали инновационную методику борьбы с раком, в основе которой – пластырь со встроенными микроиглами.Он обеспечивает направленную иммунотерапию для лечения рака кожи – меланомы. Исследования на животных показали: данная методика более эффективна, чем другие существующие на настоящий момент способы иммунотерапии.

пластырь с микроиглами спасает от меланомы

Согласно официальной статистике, в год в России регистрируется 6-8 новых случаев на 100 тысяч населения, то есть меланомой ежегодно заболевают около 10 тысяч россиян.98% пациентов с меланомой живут больше 5 лет после постановки диагноза, но выживаемость падает до 16,6% в том случае, если метастазы начали распространяться по организму до постановки диагноза и начала лечения.

Как правило, лечение меланомы ― это операции, химиотерапия и лучевая терапия. Перспективной также считается иммунотерапия – относительно новая методика, которая заставляет иммунную систему пациента бороться с болезнью.

Т-клетки иммунной системы, как предполагается, должны идентифицировать и убивать клетки рака. Чтобы опознать клетки опухоли, Т-клетки используют специализированные рецепторы.Однако раковые клетки могут обмануть «охотников»― иногда им удаётся сделать это с помощью белка-лиганда, который связывается с рецептором Т-клеток и блокирует его.

В последние годы иммунотерапия сосредоточена на использовании антител под названием анти-PD-1 (инициирующих распад белка PD-1).Они должны предотвращать обман раковых клеток. Однако у этого метода есть свои недостатки: во-первых, антитела, как правило, вводятся в кровоток, так что они не всегда эффективно достигают места локализации опухоли, а во-вторых, передозировка антител вызывает массу побочных эффектов, среди которых – аутоиммунное расстройство.

Во многом для решения этих проблем учёные и создали пластырь, в котором микроиглы используются для доставки этих антител точно по адресу ― к опухоли кожи. Микроиглы эти помещаются на подложке-пластыре. Гиалуроновая кислота является биологически совместимым материалом.

Микроиглы не ранят кожу, как обычные иглы, но проникают достаточно глубоко под кожу, чтобы оказать там своё полезное действие.

Внутри микроигл располагаются наночастицы, в которых содержатся антитела вместе с глюкозооксидазой – ферментом, производящим гиалуроновую кислоту во время контакта с глюкозой.Гиалуроновая кислота является биологически совместимым материалом.

Когда пластырь прикладывается к месту опухоли на коже, в микроиглы поступает кровь. Глюкоза из крови заставляет глюкооксидазу превращаться в кислоту, которая медленно разрушает наночастицы. По мере деградации наночастиц антитела анти-PD-1 высвобождаются в опухоль.

«Данная методика создаёт устойчивый и долгосрочный поток антител, поступающий непосредственно в опухоли, так что данный подход эффективен, когда дело касается доставки иммуномодуляторов прямо в место онкологического заболевания», – комментирует ведущий автор научной статьи Чжень Гу (Zhen Gu).

Учёные протестировали свою технику на модельном лабораторном организме – мыши. В ходе эксперимента также использовались контрольные группы: грызуны, получавшие обычную иммунотерапию с помощью введения антител в кровоток или в опухоль посредством обычных инъекций.

Через 40 дней 40% мышей, лечение которых осуществлялось с помощью новой методики, были живы и не продемонстрировали наличия меланомы. Выживаемость контрольных групп была нулевой.

Затем учёные создали смесь из антител – к анти-PD-1 добавили анти-CTLA-4, что позволило достигнуть 70% выживаемости среди подопытных грызунов.

Причём терапевтический эффект был достигнут относительно низкими дозами, что снижает вероятность дальнейшего развития аутоиммунных заболеваний.

Описание изобретения было опубликовано журналом NanoLetters.

Ссылка на источник