Более чем в 90% случаев лечение метастатического рака терпит фиаско, и часто причина заключается в том, что рак устойчив к используемым химиопрепаратам.
Для лечения резистентных к химиотерапии опухолей онкологи обычно используют несколько препаратов одновременно – это называется комбинированной терапией.
Одна из самых сложных задач при этом – определить, какие препараты и в каком соотношении лучше всего подойдут конкретному больному.
Доктор Дин Хо (Dean Ho), профессор биологии полости рта и медицины из Школы стоматологии Университета Калифорнии в Лос-Анджелесе, вместе со своим коллегой доктором Ши Мин Хо (Chih-Ming Ho), профессором механического инжиниринга Школы инжиниринга и прикладных наук Генри Самуэли, разработали поистине революционный подход, который позволяет объединить традиционные лекарственные препараты и нанотехнологические лекарства, создавая более безопасные и эффективные средства для лечения рака. Результаты их работы на днях появились в журнале ACS Nano.
Ши Мин Хо со своей командой создал новый мощный инструмент для преодоления резистентности рака к химиотерапии. Он называется Feedback System Control.II («система контроля обратной связи»), или сокращенно FSC.II. Этот уникальный инструмент позволяет анализировать физические параметры клеток и других биологических систем, формируя «персональные карты» с указанием наиболее эффективных и безопасных комбинаций препаратов и их соотношения.
Сегодня врачи пользуются генетической информацией, чтобы определить наилучшие комбинации препаратов и предотвратить или, по крайней мере, снизить вероятность мутаций раковой клетки. Новая технология вообще не зависит от генетического анализа, поэтому терапию можно модифицировать очень быстро. Если препарат перестает работать из-за возникновения мутации, система FSC.II немедленно это выявляет и рекомендует новую комбинацию.
«Традиционно мы просто увеличиваем дозы химиопрепаратов. До этого момента у нас не было системного метода поиска оптимальной комбинации препаратов, а количество возможных сочетаний практически бесконечное. Система FSC.II снимает все эти вопросы и позволяет быстро найти самую лучшую терапию», — восторженно рассказывает о новой технологии доктор Дин Хо.
Исследователи продемонстрировали, что предложенные FSC.II комбинации препаратов действительно могут успешно бороться с линиями клеток резистентного рака молочной железы. Они использовали наиболее распространенные — доксорубицин, митоксантрон, блеомицин и паклитаксел — среди которых система быстро определяла неэффективные варианты и исключала их из схемы лечения.
Для повышения эффективности комбинированной терапии изучалась возможность применения нанобриллиантов (nanodiamonds). Нанобриллианты – это побочные продукты процессов добычи и обработки. Они обладают интересными для ученых свойствами. В частности, нанобриллианты могут прочно связываться с молекулами некоторых лекарств и транспортировать их к клеткам опухоли.
Использование нанобриллиантов с этой целью было впервые предложено Дином Хо, который работал над идеей в лаборатории Всестороннего онкологического центра имени Джонсона при UCLA и в Калифорнийском институте наносистем (California NanoSystems Institute).
«Это исследование перевернет развитие любых лекарств, нано или не-нано. Речь даже не о FSC.II, которая теперь позволяет быстро найти оптимальную комбинацию лекарств. Речь не только о скорости поиска новых комбинаций. Это системный метод контроля и оптимизации исходов лечения, выбора наиболее эффективных схем терапии среди возможных», — говорит Дин Хо.
Предварительные исследования FSC.II-оптимизированной лекарственной терапии с использованием нанобриллиантов показали, что этот метод превосходит по эффективности и безопасности любые другие случайно подобранные комбинации лекарств.