Противораковый препарат на основе платины активен только в раковых клетках печени

Стабилизированные пептидом наночастицы платины со степенью окисления 0 (PtNP) обладают выраженным токсическим эффектом по отношению к раковым клеткам печени. В отличие от других цитотоксических агентов на основе платины, PtNP избирательно поражают раковые клетки, нанося минимальный ущерб здоровым тканям.

Платина с нулевой степенью окисления практически не токсична, но, окисляясь в клетках карциномы печени, она становится токсичной
Изображение:
ETH Zurich / Helma Wennemers

Препараты на основе платины широко применяются в химиотерапии рака, но их цитотоксическое действие распространяется и на здоровые ткани, вызывая серьезные побочные эффекты. Все дело в том, что платина может быть цитотоксичной при окислении до платины(II), именно в двухвалентной форме она встречается в обычных химиотерапевтических препаратах (например, ее содержит цисплатин). Однако инертные атомы платины(0) менее токсичны. Эти свойства и легли в основу при разработке PtNP.

Группа исследователей из Швейцарской высшей технической школы Цюриха под руководством Хельмы Веннемерс, профессора лаборатории органической химии, создала частицы, внутри которых находится неокисленная платина(0). Она окисляется до платины(II) непосредственно в опухолевых клетках-мишенях, и за счет этого достигается избирательность: окислительный потенциал опухолевой клетки печени значительно выше, чем у других клеток.

Частицы платины(0) необходимо было стабилизировать пептидом. С помощью комбинаторного скрининга был выбран пептид с подходящими свойствами, а затем на его основе создан другой, еще более эффективный. Водорастворимые монодисперсные PtNP, полученные с его помощью, могут оставаться стабильными не менее года.

Испытания на культурах клеток карциномы печени показали, что PtNP проникая внутрь клетки, высвобождают инертные атомы платины(0), которые в окислительной среде раковой клетки преобразуются в платину(II).

Также были проведены исследования влияния PtNP на жизнеспособность клеток гепатоцеллюлярной карциномы и других клеток карциномы человека, в том числе толстой кишки, молочной железы, шейки матки, простаты, легкого и яичника. Согласно полученным результатам, покрытые пептидом PtNP существенно сильнее действуют на клетки карциномы печени, чем на все остальные виды рака. Кроме того, прикрепление к пептиду остатка глюкозы повышала клеточное поглощение и цитотоксичность наночастиц. (Идея модификации пептида возникла потому, что у опухолевых клеток повышенный метаболизм глюкозы и больше глюкозных транспортеров в мембране, чем у нормальных клеток.)

«Мы все еще не уверены, что сможем найти новое лекарство, но в исследовании был представлен новый подход к улучшению селективности лекарственных препаратов для некоторых видов рака. Будущие исследования позволят расширить химические свойства наночастиц, чтобы обеспечить больший контроль их биологических эффектов», — говорит руководитель проекта Хельма Веннемерс.

Источник

Michal S. Shoshan et al. // Peptide-Coated Platinum Nanoparticles with Selective Toxicity against Liver Cancer Cells. // Angewandte Chemie International Edition, 2019; DOI: 10.1002/anie.201813149
Добавить в избранное

Комментарии

Вам будет интересно