Метастазирование, возникающее в результате высвобождения раковых клеток из первичной опухоли и образования опухолей в других местах, ухудшает прогноз у многих больных раком. Лимфатические узлы, которые представляют собой железы иммунной системы, расположенные по всему организму, обычно являются первой мишенью для движения раковых клеток.
Ученые разработали терапию наночастицами, чтобы атаковать и уничтожать метастазы рака в лимфатических узлах, прежде чем они распространятся дальше в другие места. Вскоре после диагностики рака пациент обычно подвергается биопсии лимфатического узла, чтобы определить, распространился ли рак или метастазировал в местные лимфатические узлы.
Более ранние исследования показали, что раковые клетки перемещаются из опухолей в определенные лимфатические узлы, главным образом, через небольшие сосуды, называемые лимфатическими клетками, которые несут иммунные клетки и жидкости, но не кровь. Таким образом, лекарство, которое может быть введено в кровоток, попадает в опухоль, а затем в лимфатическую систему, способно излечить метастазы в лимфатических узлах.
На рисунке:
iClusters (красные / синие / зеленые круги) проникают в опухоль через кровоток (красные сосуды), затем распадаются на наночастицы (синие круги), которые могут проходить через лимфатическую систему (зеленые сосуды) в лимфатические узлы и разрушать метастазы.
Хонг-Юн Ли, Джин-Чжи Ду и его коллеги ранее разработали инструмент для доставки наночастиц, который называется iCluster, который проходит через кровь к раковой опухоли. Это большой набор наночастиц, который под воздействием кислой среды опухоли разлагается на более мелкие компоненты, которые могут проникать глубоко в опухоль и доставлять химиотерапевтический препарат прямо в опухоль. Тем не менее, команда задалась вопросом, могут ли эти более мелкие наночастицы проходить через лимфатическую систему от опухоли к лимфатическим узлам.
Чтобы определить это, исследователи вводили iCluster, помеченный красным красителем, в кровь трансплантированных мышей. Посредством флуоресцентного изображения было обнаружено, что наночастицы, переносящие химиотерапевтический агент — цисплатин, могут фактически проходить от опухоли через лимфатическую систему к соседним лимфатическим узлам.
В другом эксперименте исследователи вводили iCluster мышам с первичными опухолями, но где до сих пор нет метастазов в лимфатических узлах. Через несколько дней они хирургическим путем удалили первичные опухоли, как в случае с пациентами с диагнозом рак. Около 40% мышей, получавших лечение таким образом, все еще жили 110 дней спустя. Напротив, все необработанные контрольные мыши умерли из-за метастазов в течение 51 дня после операции.
Затем команда проверила терапию на мышах, у которых уже были метастазы в региональных лимфатических узлах. Мыши, которым вводили iCluster, жили дольше, и было обнаружено, что у них значительно меньше опухолей, чем у нелеченных мышей после вскрытия.