Китайские исследователи разработали новый трехкомпонентный метод борьбы с раком печени, который показал себя многообещающим при испытаниях на мышах. Этот метод объединяет лекарства и редактирование гена CRISPR-Cas9 в липидные наночастицы, а затем активирует их с помощью ультразвука.
Один из новых методов лечения рака известен как сонодинамическая терапия (СДТ), которая включает в себя доставку лекарств к опухоли и их последующую активацию ультразвуковыми импульсами. Это производит активные формы кислорода (АФК), которые могут вызывать окислительный стресс в раковых клетках и убивать их.
К сожалению, рак может противостоять этой атаке с помощью антиоксидантных ферментов, снижая эффективность метода.
В новой работе исследователи изучили способ устранения этой защитной системы. Команда ученых подозревала, что они могут использовать CRISPR для отключения гена под названием NFE2L2, который раковые клетки используют для активации своей антиоксидантной защиты.
Исследователи упаковали как инструмент CRISPR, так и препараты, производящие АФК, в липидные наночастицы, которые можно было активировать ультразвуковыми импульсами.
Сначала они проверила эту технику в пробирке на клетках рака печени, называемого гепатоцеллюлярной карциномой. Клетки поглощали наночастицы, и при применении ультразвука образовывались АФК, которые разрушали лизосомы клеток. Это, в свою очередь, позволило CRISPR проникнуть в ядра клеток, где он начал работать, подавляя экспрессию NFE2L2.
В итоге было произведено больше АФК, повреждая и убивая значительно больше раковых клеток по сравнению с тем же методом без редактирования генов.
В последующих экспериментах ученые проверили методику на мышах с имплантированной гепатоцеллюлярной карциномой человека. В то время как только СДТ действительно уменьшал количество опухолей по сравнению с другими мышами без терапии, у животных, получавших одновременно наночастицы и ультразвук, все их опухоли уменьшились через 15 дней.
Ученые говорят, что этот метод должен иметь меньше побочных эффектов, чем другие методы лечения, потому что АФК и CRISPR попадают только в клетки в области, куда направляются ультразвуковые импульсы. Ультразвук также может проникать в ткань глубже, чем связанный с ним метод, называемый фотодинамической терапией, который вместо этого запускается инфракрасным светом.
Конечно, ученым еще предстоит преодолеть дистанцию между испытаниями на животных и испытаниями на людях, без гарантии, что метод будет применим к нам. Но это новый интересный инструмент для исследования.
Статья об исследовании была опубликована в журнале ACS Central Science.