Лекарственные липосомы особенно хорошо проникают в опухоль, когда они идут вслед за иммунными клетками нейтрофилами.

Чтобы доставить противораковое лекарство точно по адресу, то есть в раковую опухоль, используют разные хитрости – например, липосомы. Это микроскопические пузырьки с оболочкой из липидов; внутри пузырьков может быть раствор с лекарством. Почему липосомы должны собраться в опухоли? Чем больше становится раковых клеток, тем больше им нужно питательных веществ и кислорода. Опухоль стимулирует рост новых сосудов в себе; но из-за чрезмерного разрастания сосудов в них появляются слишком большие поры, через которые липосомы как раз и могут войти в межклеточное пространство в опухоли.

Липосома – мембранный пузырёк, который можно использовать для транспорта самых разных молекулярных грузов. (Иллюстрация: НИТУ «МИСиС»)

Нейтрофил в мазке крови под световым микроскопом. (Фото: Magdalena Wiklund / Flickr.com) 

Но обратно через те же поры липосомы не выйдут – отток межклеточной жидкости должен идти через лимфатические сосуды. В нормальной ткани так и происходит, но в опухоли лимфатические сосуды сдавлены и плохо дренируют межклеточную жидкость. Получается, что липосомы могут проникнуть в опухоль, но не могут из неё уйти.

Однако на самом деле всё происходит сложнее. Исследователи из Национального исследовательского технологического университета (НИТУ) «МИСиС», Российского национального исследовательского медицинского университета им. Н. И. Пирогова и Московского государственного университета наблюдали за липосомными препаратами в тканях здоровых мышей и в различных опухолях – раке молочной железы, раке предстательной железы и меланоме.

Оказалось, что липосомы могут проникать из крови в ткань двумя способами. Во-первых, это микроутечка, когда вокруг сосуда появляется небольшое изолированное скопление липосом. В смысле терапии микроутечка ничего не даёт, потому что лекарство не достигает опухолевых клеток, оставаясь около сосуда. С другой стороны, микроутечка происходит и в здоровых тканях, что объясняет побочные токсичные эффекты, которые всё же проявляются при использовании липосомных препаратов.

Но у липосом есть и второй способ проникнуть в опухоль – макроутечка, когда липосомы тянутся от сосуды крупным диффузным облаком, проникающим вглубь опухоли. И в этом случае, как пишут авторы работы в ACS Nano, липосомам помогают иммунные клетки нейтрофилы. Они тоже выходят из сосуда в ткань, и когда нейтрофилы протискиваются сквозь клетки сосудистой стенки, так сказать, открывают дверь и для липосом. Макроутечки имеют место именно в опухолях, и нейтрофилы здесь на целых 30% повышают эффективность доставки лекарства липосомами.

Сравнительно недавно мы писали, что нейтрофилы играют относительно злокачественных опухолей двусмысленную роль. Задача нейтрофилов – борьба с инфекцией, и среди разнообразного оружия, которыми они располагают, есть ДНК-сети, в которые попадаются бактерии и  потом гибнут. Но эти же антибактериальные ДНК-сети помогают раку метастазировать. Кроме того, нейтрофилы, сопровождая метастатические раковые клетки, помогают им укорениться на новом месте. Но, как видим, в случае с липосомами нейтрофилы работают всё-таки против опухоли.

В дальнейшем можно подумать о том, как сделать липосомную терапию более безопасной – за счёт подавления микроутечек, и более эффективной – стимулируя иммунные клетки входить в опухоль и увлекать за собой липосомы. 

По материалам пресс-службы НИТУ «МИСиС»