Как снизить риск побочных эффектов при химиотерапии рака?

Создано устройство, которое адсорбирует токсичные химиопрепараты после воздействия на опухоль. Таким образом можно предотвратить распространение токсичного лекарства по организму и уменьшить его побочные эффекты.

Современная фармация предлагает обширный арсенал противораковых препаратов, однако серьезной проблемой по-прежнему остается их точное попадание в опухоль и уменьшение возможных побочных эффектов. Помочь в решении проблемы может новая разработка* Национальной лаборатории энергетики им. Лоуренса в Беркли (Калифорния, США). Сотрудники лаборатории помогают в создании и тестировании материалов для устройства, которое, будучи помещенным в кровеносный сосуд пациента, впитает токсичный лекарственный препарат словно губка. Это должно происходить после того, как другое устройство доставит лекарство в концентрированном виде в опухоль, и до того, как лекарство распространится по всему организму. Теоретически, такая «ловушка» для лекарств может быть использована и для других препаратов, например, антибиотиков, чтобы снизить риск развития побочных эффектов.

Одной из сфер деятельности Лаборатории энергетики в Беркли была разработка полимерных мембран для водородно-кислородных топливных элементов. Сотрудники лаборатории, узнав о концепции фильтрующих медицинских устройств, предложили использовать в них мембраны из топливных элементов. Последние обладают необходимыми свойствами: они улавливают одни молекулы и пропускаю другие в зависимости от их электрического заряда. В состав мембран входят обычный полиэтилен, а также полимер, содержащий отрицательно заряженную сульфоновую кислоту.

Читайте также: Новая эра в лечении рака

Ряд противораковых химиопрепаратов, в частности широко используемый при различных типах рака цитостатик доксорубицин, несут положительный заряд, поэтому притягиваются и связываются материалом фильтрующей мембраны.

Напомним, что доксорубицин – хорошо изученное, давно и широко применяемое противоопухолевое средство, которое, однако, очень токсично. Препарат иногда называют «красная смерть» из-за его негативного влияния на сердце. Низкие дозы препарата могут быть недостаточно эффективны в борьбе с опухолью. В то же время, даже незначительное повышение дозы препарата может привести к угрожающим жизни сердечным приступам. Поэтому и была предложена концепция очистки крови от избытка химиопрепарата после его воздействия на опухоль. Мембрана, разработанная в Лаборатории энергетики в Беркли, в экспериментах in vitro адсорбировала 90% лекарства за 25-30 мин. В апреле 2016 был оформлен патент на систему ChemoFilter.

Читайте также: Тройной удар по раку легкого

Система ChemoFilter вводят через катетер в сосуд, где мембрана расправляется на специальной никель-титановой рамке и начинает адсорбировать лекарство. В доклинических исследованиях при введении системы ChemoFilter свинье пиковая концентрация доксорубицина снижалась на 85%. Разработчики полагают, что уже через несколько лет устройство будет использоваться у людей. Сейчас группа занята разработкой новых материалов для фильтров, которые смогут очищать кровь от различных химиопрепаратов, снижая таким образом их токсическое воздействие на организм.

Читайте также: Союзники в борьбе с раком

* Patel AS, Saeed M, Yee EJ, Yang J, et al. Development and Validation of Endovascular Chemotherapy Filter Device for Removing High-Dose Doxorubicin: Preclinical Study // Journal of Medical Devices, 2014; 8 (4): 041008. DOI: 10.1115/1.4027444

На фото: полимерная мембрана, используемая в системе ChemoFilter. Изначально желтого цвета, мембрана становится красной в результате адсорбции доксорубицина (Credit: Roy Kaltschmidt/Berkeley Lab).