Наночастицы, разработанные Дэниелом Хейсом, доцентом кафедры биомедицинской инженерии, обладают специфической химией, позволяющей присоединять к ним микро РНК (миРНК). Микро РНК — это молекула, которая в паре с мессенджерной РНК (мРНК) предотвращает ее работу. В этом случае он запрещает мРНК в раковой клетке создавать белки, которые необходимы для выживания этой раковой клетки.
В своем исследовании учёные доставляли наночастицы в раковые клетки мышей через капельницу, после того, как наночастицы сформировались в раковой области, они использовали определенную длину световой волны, чтобы отделить миРНК от наночастиц.
Затем происходит соединение миРНК с мРНК в раковой клетке, что нарушает производство белков мРНК, что и становится причиной гибели раковых клеток.
«Этот метод доставки дает временную и пространственную специфику. Вместо того, чтобы иметь системную доставку миРНК и связанные с ней побочные эффекты, мы можем доставить миРНК в определенный участок ткани в определенное время, подвергая его воздействию света», — поделился Адам Глик, профессор молекулярной токсикологии и канцерогенеза, штат Пенсильвания.
Используя этот метод, Yiming Liu, аспирант кафедры биомедицинской инженерии в лаборатории Hayes, смог показать, что опухоли кожи примерно у 20 мышей, которым была дана миРНК-связанная наночастица и которые подвергались воздействию света, полностью регрессировали в течение 24-48 часов и не росли. Кроме того, специфическая миРНК, которую используют Hayes и Glick, может быть более эффективной в убийстве раковых клеток, чем другие подобные методы.
Это может означать, что общая эффективность уничтожения раковой клетки выше, потому что лечение атакует несколько точек в этой клетке. Так же это способствует снижению способности раковой клетки стать резистентной к лечению, поскольку миРНК способна спариваться с различными мРНК в раковой клетке, разнообразя способы, которыми она может остановить клетку от производства белков.
Типы рака, которые могут быть чувствительны к этому типу лечения, включают в себя рак полости рта, желудочно-кишечного тракта или кожи — везде, где можно воздействовать светом с помощью волоконно-оптического кабеля.
«Мы планируем проведение дальнейших исследований, благодаря которым медики смогут лечить онкологические заболевания внутренних органов, которые являются более значимыми с точки зрения смертности, таких как рак пищевода», — сказал Глик.