Опубликованное 27 июня в Chemical Science исследование, подтверждающее концепцию, показало, что опухоли у мышей росли почти в три раза меньше, а выживаемость составляла 100% всего после одной инъекции соединения, которое предназначено для испускания небольшого количества альфа-излучения изнутри раковых клеток, таким образом убивая их, но щадя здоровые ткани.
Побочные эффекты стандартной химиотерапии и лучевой терапии могут быть разрушительными, и уничтожение всех раковых клеток не гарантировано, особенно когда рак уже дал метастазы и распространился по всему организму. Поэтому целью большинства исследований в наши дни является поиск способа целенаправленного воздействия на раковые клетки, чтобы лечение воздействовало только на опухоли. Некоторые целевые методы лечения существуют, но они не могут быть применены ко всем видам рака.
“Одно из величайших преимуществ нашего нового метода, – говорит Танака, – заключается в том, что его можно использовать для лечения многих видов рака без каких-либо целевых векторов, таких как антитела или пептиды”.
Новый метод основан на фундаментальной химии и том факте, что соединение под названием акролеин накапливается в раковых клетках. Несколько лет назад команда Танаки использовала аналогичный метод для выявления отдельных клеток рака молочной железы. Они присоединили флуоресцирующее соединение к определенному типу азида – органической молекуле с группой из трех атомов азота на конце.
Когда азид и акролеин встречаются внутри раковой клетки, они вступают в реакцию, и флуоресцентное соединение закрепляется на структурах внутри раковой клетки. Поскольку акролеин почти отсутствует в здоровых клетках, этот метод действовал как зонд для выявления раковых клеток в организме.
В новом исследовании вместо простого выявления раковых клеток команда нацелилась на уничтожение этих клеток. Логика была довольно простой. Вместо того, чтобы присоединять азид к флуоресцент-ному соединению, они присоединили его к чему-то, что может убивать клетку, не причиняя вреда окружающим клеткам. Они решили работать с астатином-211, радионуклидом, который при распаде выделяет небольшое количество излучения в форме альфа-частицы.
Как только команда выяснила наилучший способ присоединения астатина-211 к азидному зонду, они смогли провести эксперимент по проверке концепции, чтобы проверить свою теорию. Они имплантировали мышам клетки опухоли легкого человека и протестировали лечение в трех условиях: простое введение астатина-211 в опухоль, введение зонда с астатин-211-азидом в опухоль и введение зонда с астатин-211-азидом в кровоток.
Они обнаружили, что без нацеливания опухоли продолжали расти, и мыши не выживали. Как и ожидалось, при использовании азидного зонда опухоли росли почти в три раза меньше, и выжило гораздо больше мышей – 100% при введении его в опухоль и 80% при введении в кровь.
“Мы обнаружили, что всего одна инъекция в опухоль с радиоактивностью всего 70 кБк была чрезвычайно эффективной при нацеливании на опухолевые клетки и их уничтожении, – говорит Танака. – Даже при введении лечебного соединения в кровоток мы смогли достичь аналогичных результатов. Это означает, что мы можем использовать этот метод для лечения рака на очень ранних стадиях, даже если мы не знаем, где находится опухоль”.