Создан пептид для поражения опухоли легких и доставки препаратов внутрь клеток

Ученые из SRI International разработали пептид, который нацелен на опухоли легких и доставляет терапевтические препараты внутрь клеток. Новое оптимизированное молекулярное средство обеспечивает эффективную, целенаправленную доставку противораковых агентов к опухолям легких.

 

Рак легких ежегодно уносит больше жизней, чем любой другой вид рака во всем мире. По данным Всемирной организации здравоохранения, в 2020 году от рака легких умрет примерно 1,8 миллиона человек. Существующие методы лечения опираются на один из двух путей: общая химиотерапия, которая вызывает тяжелые побочные эффекты у раковых больных, или воздействие на опухоли с очень специфическими мутациями, которые могут быть неприменимы ко многим пациентам - и то, и другое делает борьбу с болезнью сложной.

 

Исследователи из SRI International разработали и оптимизировали новый пептид - молекулу, содержащую две или более аминокислот - для использования в качестве средства доставки лекарств для лечения немелкоклеточного рака легких, который составляет большинство случаев рака легких. Этот пептид, о котором говорится в недавнем исследовании, опубликованном в журнале Communications Biology- Nature, может переносить противораковые препараты и успешно воздействовать на раковые клетки, связываясь с ними и запуская процесс втягивания пептида и его груза внутрь. 

 

"С нашими пептидами мы можем начать доставлять внутрь клетки крупные грузы, которые иначе не могут пройти через клеточную мембрану", - говорит Кэтлинн Браун, вице-президент по системам доставки лекарств в подразделении биологических наук SRI и ведущий автор статьи. "Это открывает возможности для доставки лекарственных препаратов во внутренние механизмы опухолевых клеток, избегая при этом здоровых клеток, что сводит к минимуму возможные побочные эффекты".

 

В настоящее время большинство аналогичных целевых препаратов против рака доставляются с помощью антител, которые связываются со специфическими рецепторами на поверхности раковой клетки. Однако использование пептидов вместо антител имеет ряд преимуществ. Во-первых, пептиды - это значительно меньшие молекулы, что означает, что они могут глубже проникать в опухоль. Во-вторых, пептиды могут быть получены химическим путем, в то время как антитела должны быть произведены биологическим путем в клетках. Химический процесс быстрее, дешевле и дает исследователям более точный контроль над конечным результатом.

 

"Поскольку мы производим их химическим путем, у нас есть большая гибкость в том, как мы включаем лекарство", - сказал Браун. "Мы можем ввести любой препарат или груз, который захотим, мы будем точно знать, где он находится, и сможем изменить его с помощью инструментов, которые есть у нас в лаборатории".

 

Чтобы найти пептид с нужным набором свойств, Браун и ее коллеги используют запатентованный процесс отбора, чтобы просеять библиотеку из миллиардов потенциальных вариантов. В данном случае им нужен был пептид, который мог бы успешно искать и связываться с раковыми клетками, оставляя в покое здоровые клетки; запускать биологические процессы, чтобы быстро втянуть пептид и его груз в клетку; и не разрушаться во время циркуляции по организму.

 

"Мы не пытаемся нацелиться на конкретный маркер клеточной поверхности", - говорит Браун. "Мы проводим так называемый непредвзятый отбор, что в основном означает, что мы собираемся позволить клеткам самим подсказать нам лучший ответ. Мы не будем пытаться перехитрить мать-природу".

 

Как только Браун и ее команда определили пептид с нужными характеристиками, известный как MGS4, они настроили его на максимальную эффективность и протестировали его с токсичным белком сапорином, который сам по себе не может эффективно проникать в клетки. Они обнаружили, что MGS4 успешно доставляет сапорин в опухоли рака легких у мышей, и после 18 дней лечения опухоли у мышей, которым давали сапорин, соединенный с MGS4, были вдвое меньше, чем опухоли у мышей без лечения или у мышей, которым давали сапорин сам по себе.

 

Их работа показывает, что MGS4 может стать ценным инструментом в разработке целевых терапевтических средств против рака легких. А поскольку он может переносить различные лекарства, исследователи только начинают изучать его потенциал для облегчения лечения.

 

"Этот белковый токсин - наша первая терапевтическая концепция, но действительно важно то, что этот пептид способен доставлять большие, токсичные, биологические препараты внутрь опухолевой клетки", - сказал Браун. "Мы очень надеемся, что сможем использовать этот пептид в различных областях с различными терапевтическими препаратами".

Источник