В здравоохранении, пожалуй, нет слова более пугающего, чем «рак». Опухоли головного мозга, например, оказываются особенно устойчивыми к современным методам лечения. Только 5% пациентов с этим заболеванием выживают более трех лет, а медиана выживаемости составляет от 10 до 14 месяцев.
Инновационный исследовательский проект ученых Университета Небраски–Линкольна предлагает потенциал для прорыва. В рамках финансируемого из федерального бюджета проекта Янош Земплени, профессор кафедры питания и медицинских наук, и его коллеги из Husker разрабатывают Группа ученых предложила удивительный способ использования молока в качестве средства доставки препаратов для борьбы с раком в мозг.
Эта концепция не так причудлива, как может показаться, она основана на новейшей науке. Предварительные результаты последних лет показывают, что можно манипулировать генетической функцией организма, чтобы уменьшить рост тканей, включая раковые опухоли. Ученые достигают этого результата, направляя тип генного регулятора, известного как siRNAs, в целевую ткань. Генетическая сигнализация, переносимая сиРНК, отключает генетическую функцию, которая обеспечивает рост новых тканей.
Но преобразование этого предварительного вывода в эффективное медицинское лечение столкнулось с препятствиями. До сих пор ученым не удавалось найти эффективный способ последовательной доставки генов в целевую область и в достаточном количестве.
Оказывается, молоко дает хороший шанс решить эту проблему. Недавние исследования показывают, что люди поглощают сиРНК с пищей. А молоко, как обнаружил Земплени, отличается своей сильной способностью после приема внутрь помогать генам естественным образом накапливаться в мозге.
По словам Земплени, Уиллы Кэтер, профессора молекулярного питания и директора Небраскского центра по профилактике заболеваний ожирения, это исследование также дает надежду на устранение редких генетических аномалий, связанных с мозгом, поражающих маленьких детей.
Земплени и его коллеги будут использовать генетическую науку и химию для загрузки экзосом, природных наночастиц в молоке, терапевтическим материалом, включая сиРНК. Загрузка материала на экзосомы коровьего молока сначала потребовала бы генетической модификации коровы, что было бы чрезвычайно сложной задачей. Таким образом, вместо этого исследователи будут культивировать MAC-T-клетки (похожие по генетическому составу на клетки коровьего молока) в лаборатории для получения экзосом, а затем направлять их на опухоли головного мозга мышей.
Исследователи стремятся разработать методы, которые достигают двух целей: чтобы сиРНК эффективно и последовательно достигали опухолей и чтобы сиРНК накапливались в достаточном количестве, чтобы уменьшить рост опухоли. Если эта технология окажется жизнеспособной, то для удовлетворения реального спроса пациентов потребуется крупномасштабное производство экзосом. Лабораторные культуры могут обеспечить лишь небольшой объем экзосом. Корова, напротив, может дать достаточное количество молока.
Таким образом, исследователи Husker стремятся в долгосрочной перспективе сделать большой шаг, если их текущие исследования достигнут своих целей доставки генов: они будут стремиться разработать генетически модифицированную корову.
По словам Земплени: «Такая корова будет выделять «молочные экзосомы, способствующие максимальной доставке РНК-терапии к опухолям головного мозга у больных раком человека».
Фармацевтическая промышленность уже использует эту общую концепцию. Это известно как биофармирование, то есть использование животных для производства медицинских препаратов. Препарат Атрин, используемый для предотвращения образования тромбов у пациентов с редким заболеванием, получают из молока генно-инженерных коз.
«С помощью нашей технологии вы действительно можете использовать эти молочные экзосомы, прикрепить соответствующую функцию и доставить терапевтическое средство людям, страдающим этими редкими заболеваниями, — сказал Земплени. — Я думаю, что это может сильно изменить правила игры, если мы попросим финансирующее агентство взять на себя риск разработки этих животных. Это трудная задача. С МАК-Т-клетками это относительно легко, но передать это домашнему скоту, козе или корове, очень, очень сложно».
О других полезных свойствах молока — читайте здесь.