В то время как стандартные химиотерапевтические препараты повреждают ДНК, чтобы остановить размножение раковых клеток, новый метод останавливает источник, который создает эти раковые клетки: гены, которые сверхэкспрессируют определенные белки.«Наше исследование идентифицировало miR-182 как супрессор опухоли глиобластомы, который снижает экспрессию нескольких онкогенов, способствующих развитию рака», — сказал старший автор исследования Александр Стег, доцент кафедры неврологии и медицины Кена и Рут Дэви.
Медицинская школа им. Файнберга Северо-Западного университета.В исследовании, опубликованном 2 апреля в журнале Genes and Development, использовалась наноструктура, называемая сферическими нуклеиновыми кислотами (SNA), для безопасной доставки miR-182 через гематоэнцефалический барьер для достижения опухолевых клеток.
Там он напрямую нацелился на несколько онкогенов одновременно, увеличивая гибель раковых клеток и уменьшая рост раковых клеток. SNA состоят из нескольких цепей ДНК и РНК, плотно расположенных вокруг центра наночастиц.«Мы демонстрируем более конкретный и индивидуальный подход к терапии», — сказал Стег. «SNA — очень многообещающая платформа, позволяющая заставить замолчать определенные гены, которые управляют или способствуют прогрессированию рака у отдельных пациентов».
Ежегодно в США регистрируется 16000 новых случаев смертельной опухоли мозга. Пациенты имеют очень плохой прогноз, средняя выживаемость составляет всего от 14 до 16 месяцев.
Молекула miR-182 представляет собой микроРНК, тип короткой некодирующей РНК, которая может связываться с сотнями генов, снижая экспрессию их белков в клетках. Глядя на крупномасштабные наборы геномных данных, Стег и его коллеги увидели, что пациенты с более высокими уровнями miR-182 имели больше шансов выжить в условиях мультиформной глиобластомы дольше.
В ходе исследования они обнаружили, что miR-182 подавляет Bcl2L12, ген рака, который блокирует гибель раковых клеток в ответ на химио- и лучевую терапию. МикроРНК также препятствовала двум другим онкогенам, c-Met и HIF2A.
Следующей задачей было создание способа доставки miR-182 к этим конкретным мишеням.Решение было в СНС, структуре, изобретенной северо-западным коллегой и соавтором Чадом Миркиным, профессором химии Джорджа Б. Ратманна в Колледже искусств и наук Вайнберга и профессором медицины в Файнберге.
«Мы разработали новый метод доставки miR-182 с использованием SNA», — сказал Стег. «Маленькие наночастицы золота конъюгированы с последовательностями miR-182. Они пересекают гематоэнцефалический / гематоэнцефалический барьер и накапливаются в опухолевых участках головного мозга, где нацелены на онкогены, регулируют рост и дифференцировку клеток, уменьшают опухолевую нагрузку и продлевают выживаемость в нашем организме. модели мышей ".
SNA обладают уникальными свойствами, которые позволяют им безопасно достигать клеток, не вызывая токсичности и не активируя иммунную систему.«Наш подход к замалчиванию генов ранее не демонстрировался столь мощным способом для лечения рака мозга», — сказал Стег. «Эти частицы, SNA на основе микроРНК, также потенциально могут быть использованы для подавления генов при других видах рака и заболеваний генетического происхождения».Потребуются дополнительные исследования для тестирования miR-182 и доставки наночастиц, прежде чем она станет вариантом для пациентов с мультиформной глиобластомой.
Но сначала Стег и его коллеги хотят отточить дизайн частиц и исследовать методы лечения, сочетающие miR-182 с признанными химиотерапевтическими препаратами на моделях мышей.