Исследователи из Университета Джона Хопкинса разработали методику, которая помогает доставлять противоопухолевые лекарства к предполагаемым «мишеням» в мозгу. Если будущие исследования покажут, что этот метод доставки лекарственных средств безопасен и эффективен для людей, он поможет улучшить результаты лечения плохо поддающихся лечения и часто смертельных раковых заболеваний головного мозга, таких как глиобластома.
Исследование было опубликовано в «in The Journal of Nuclear Medicine».
«Заболевания головного мозга вылечить сложнее, чем заболевания других частей тела, и это связано не только с преградой в виде жестких плоских черепных костей, затрудняющих хирургический доступ, но и с гематоэнцефалическим барьером – сложной системой защиты мозга, ограничивающей доступ токсинам и лекарственным агентам. Лекарства от рака часто вводятся в виде таблеток или внутривенных инъекций, что удобно для пациента, но лишь малая часть лекарственных средств достигает опухолей головного мозга. Большая часть накапливается в других органах, что часто приводит к серьезным побочным эффектам. Новый подход решает эту проблему, позволяя нам проводить высококонцентрированное лечение непосредственно и выборочно для опухоли» - сообщили ученые.
В экспериментах на мышах ученые проверили, может ли метод, обычно используемый для лечения инсультов (когда катетер проводится из артерии в ноге по телу в мозг) применятся для повышения точности и эффективности доставки лекарств.
Первым делом исследователи проверили эту внутриартериальную технику в сочетании с бевацизумабом, белком антител, который используется для лечения различных видов рака. Подобные антитела также применяются в быстро развивающейся области иммунотерапии.
Из-за своего большого размера антитела не могут легко пересечь гематоэнцефалический барьер. Чтобы решить эту проблему, ученые использовали препарат маннитол, который часто анзначается для снижения давления в мозге. Маннитол – это сахар, который содержится в фруктах и овощах, и когда от доставляется через артерии к мозгу, он заставляет клетки, составляющие гематоэнцефалический барьер, сокращаться. Между клетками образуется пространство, через которое могут проходить крупные молекулы.
Ученые исследовали этот метод доставки лекарств, сравнивая внутриартериальную и внутривенную инъекцию с открытием гематоэнцефалического барьера и без него. Они объединили эти методы с динамической визуализацией ПЭТ, что позволило наблюдать за местоположением препарата во время и после инъекции.
Сканирование ПЭТ широко используется для диагностики и лечения таких заболеваний, как рак и болезнь Альцгеймера. Оно выполняется путем введения в организм безопасных и относительно коротких радиоактивных индикаторов в тело через вену для отслеживания различных метаболических процессов, включающих в себя расход кислорода и расщепление молекул сахара.
Ученые использовали один из индикаторов, цирконий 89, для маркировки антитела, бевацизумаба.
В первом эксперименте ученые анестезировали четырех здоровых мышей и направили катетер в мозг. Затем через катетер они ввели маннитол, чтобы открыть гематоэнцефалический барьер, и приблизительно 8,5 мегабеккерелей, стандартную меру радиоактивных индикаторов, бевацизумаба. Ученые визуализировали мозг грызунов на ПЭТ-сканере, предназначенном для мелких животных, в течение 30 минут после введения препарата, и сделали снимки мозга через час и один день после обработки.
Еще четыре мыши получили лечение аналогичным образом, но без открытия гематоэнцефалического барьера.
Третья группа грызунов получала одинаковое количество бевацизумаба внутривенно.
Эксперименты показали, что внутриартериальная доставка лекарств с открытым гематоэнцефалическим барьером была наиболее эффективной в лечении мышей: 23,58% дозы на кубический сантиметр достигали мозга и оставались там вплоть до последнего наблюдения (через 24 часа после лечения).
Внутриартериальная доставка лекарств без открытия гематоэнцефалического барьера привела к тому, что 9,66% дозы на кубический сантиметр достигло целевого участка мозга в первые шесть минут лечения, уменьшившись до 9,16% за 24 часа.
У мышей из третьей группы не было обнаружено поглощения антител мозгом выше фоновых уровней, зафиксированных во всем организме, независимо от статуса гематоэнцефалического барьера.
Ученые отметили, что необходимо провести больше исследований, чтобы установить безопасность нового метода доставки лекарств. Однако они считают, что использование внутриартериального подхода может помочь ограничить воздействие токсичных противораковых агентов на весь организм. В будущем исследователи планируют перейти к клиническим испытаниям этого метода на людях.
По данным Американской ассоциации опухолей головного мозга, опухоли головного мозга поражают более 700 000 американцев. Из 120 различных типов опухолей мозга глиобластома является одной из самых опасных, с медианой выживания 11-15 месяцев. Терапия глиобластомы зависит от индивидуальных потребностей пациентов и особенностей опухоли. Варианты лечения часто включают хирургическое удаление опухоли, препараты для подавления роста новых кровеносных сосудов для питания опухоли, лучевую терапию и химиотерапию.
Источник: https://www.sciencedaily.com/releases/2019/05/190501131429.htm
Комментарии
Пока комментариев нет
Новый комментарий