Водоросли помогают бороться с раком
Вслед за вирусами и наночастицами за адресную доставку лекарств берутся диатомовые водоросли!
Модифицированный панцирь диатомовой водоросли (зеленый цвет) связывается с поверхностью раковой клетки (фиолетовый цвет) и высвобождает молекулы противоракового средства (желтый цвет). Источник: Delalat B et al., Nature Communications, 2015*
Как сделать так, чтобы лекарство проникало в клетки опухоли и не затрагивало здоровые клетки? Ведь противораковые средства – это обычно яд, и его попадание в здоровые ткани наносит огромный ущерб организму. Уже не первый десяток лет ученые бьются над проблемой адресной доставки противораковых средств и уже добились определенных успехов. Так, например, вполне успешно с доставкой химиопрепарата в опухоль справлялись наночастицы (частицы размером менее 100 нм) из диоксида кремния. Однако производство последних, во-первых, является дорогостоящим, а, во-вторых, требует использования промышленных химикатов. Вот ученые и решили заменить на природные аналоги – диатомовые водоросли.
Диатомовые водоросли
Диатомовые водоросли (диатомеи) – группа одноклеточных и колониальных водорослей, характерной особенностью которых является наличие у клеток своеобразного «панциря», состоящего из уже упомянутого выше диоксида кремния. Размер панциря диатомей – 4-6 мкм, не наночастица, конечно, но для доставки лекарственных средств вполне подходит.
Читайте также: Доставка лекарств: в нужное место, в нужное время
Водоросли генетически модифицировали, чтобы на их поверхности появился белок, к которому легко присоединяются антитела, распознающие клетки опухоли. То есть исследователь или врач может по необходимости «цеплять» на панцири диатомей антитела против различных маркеров различных опухолей, и панцири, попав организм, найдут и присоединятся именно к тем клеткам, к которым специфичны антитела. При этом здоровые клетки, не несущие на своей поверхности опухолевых маркеров, останутся нетронутыми. Важно что диатомеи легко выращивать, они не вызывают у человека иммунного ответа и должны легко выводиться из организма.
Читайте также: Союзники в борьбе с раком
Лекарственный препарат пакуют внутрь панциря. После того, как антитела помогают диатомеям найти клетки-мишени, из панциря через поры начинает выделяться лекарственный препарат. В опытах in vitro водоросли успешно уничтожили около 90% раковых клеток, тогда как здоровые клетки не были повреждены. В экспериментах на мышах с индуцированными нейробластомами первая же доза диатомей с химиопрепаратом уменьшила рост опухоли, нормальные ткани не пострадали, а панцири диатомей благополучно и без последствий разрушились и вывелись из организма.
Авторы работы полагают, что диатомовые водоросли – перспективный метод доставки лекарственных средств в твердые опухоли, включая неизлечимые на сегодня опухоли мозга.
* Delalat B, Sheppard VC, Ghaemi SR, Rao S, et al. Targeted drug delivery using genetically engineered diatom biosilica // Nature Communications, Published 10 November 2015, 6, Article number: 8791. doi:10.1038/ncomms9791
На фото рядом с заголовком: удивительное многообразие панцирей диатомовых водорослей; композиция из панцирей “100 Diatoms” Klaus Kemp.
