Ученые из Гарвардской медицинской школы и Массачусетского технологического института (MIT) предложили новый способ уменьшения размеров опухолей яичников у мышей. Как полагают авторы, в будущем этот метод можно будет использовать и для лечения онкологических заболеваний у людей.

При разработке средств для лечения рака возникают две важнейшие задачи. Во-первых, необходимо, чтобы лекарство было специфично нацелено именно на опухолевые клетки, а во-вторых, оно должно эффективно проникать внутрь клеток, где лекарственное средство проявляет свои функциональные свойства. Использование наночастиц позволило исследователям решить обе эти задачи.

В предложенном методе наночастицы используются для доставки в раковые клетки коротких фрагментов РНК. Попадая внутрь клетки, эти фрагменты РНК связываются с мРНК (матричной РНК, которая кодирует информацию о последовательности белков), тем самым предотвращая синтез белка. Этот феномен, называемый РНК-интерференцией, является природным механизмом, который, как это часто происходит, используется учеными для решения различных задач при проведении научных исследований. Так, вводя в клетку фрагменты РНК с заданной последовательностью, можно подавлять синтез строго определенного белка или белков. В данной работе подавляли синтез белка ID4, который является транскрипционным фактором (т.е., регулирует считывание информации с определенных генов).

Свою функцию по регуляции транскрипции (считывания информации) генов белок ID4 осуществляет в ядре, то есть, в той части клетки, куда очень сложно доставлять лекарственные вещества. Даже если такое вещество способно эффективно проникать через наружную мембрану клетки, обычно его путь заканчивается внутри клетки в окруженных мембраной пузырьках – эндосомах. В своей работе исследователи применили новый тип наночастиц, которые позволили осуществить их эффективное нацеливание и проникновение внутрь раковой клетки и доставку в эту клетку фрагментов РНК. На своей поверхности наночастицы несли короткий фрагмент белка, который специфично связывается с белком p32, присутствующим на мембране опухолевых клеток. Затем комплекс наночастиц с РНК попадает в эндосому и выходит из нее в цитозоль клетки, где переносимая наночастицами РНК высвобождается и может участвовать в подавлении синтеза белка ID4.

Белок ID4 был выбран неслучайно: известно, что при некоторых типах рака яичников в клетках образуется избыточное количество этого белка. Кроме того, изучение геномов различных раковых клеток с целью поиска мутировавших генов выявило белок ID4 в качестве возможной эффективной мишени для воздействия при лечении опухолей яичников. И действительно, как показало данное исследование, ингибирование образования белка ID4 с применением наночастиц, несущих специфичные фрагменты РНК, подавляет рост опухоли у мышей на 82%.

В дальнейшем исследователи планируют использовать комплекс с наночастицами для выявления других потенциальных геномных мишеней для противораковых лекарственных средств. А также провести изучение безопасности для человека данной системы доставки, в которой с помощью наночастиц в клетку доставляют лекарственные средства, участвующие в механизмах РНК-интерференции.

(перевод с русского на английский / English to Russian Translation)

http://www.biotechniques.com/news/biotechniquesNews/biotechniques-334160.html