Решающий патч: пластырь для местной химиотерапии защитит от рецидивов рака
Российские ученые разработали инновационный пластырь, который помещается в место резекции раковой опухоли и предотвращает развитие рецидивов. Он состоит из специальной полимерной подложки и множества тонких слоев с химиотерапевтическим препаратом, который постепенно высвобождается в течение 12 месяцев. Спустя два-три года после использования остатки пластыря сами растворяются в организме. По словам онкологов, сейчас медики располагают очень ограниченным набором средств для местного лечения таких заболеваний, поэтому любые новые методики в этой сфере будут востребованы. Однако однозначно оценить эффективность пластыря можно будет только после начала его практического применения
Расставить по местам
Специалисты Университета МИСИС разработали прототип полимерного пластыря, который предназначен для предотвращения рецидивов после удаления злокачественных опухолей. Этот эффект достигается за счет имплантации в место резекции новообразования. Пластырь дозированно высвобождает химиотерапевтические препараты в течение года. Благодаря адресному воздействию лекарства точно попадают в скопления остаточных опухолевых клеток. Это увеличивает результативность послеоперационной химиотерапии, а также снижает побочные эффекты лечения. Через два-три года биополимеры, из которых состоит патч, безопасно растворяются в организме.
— Эффективность химиотерапии ограничена многими факторами, наиболее существенные из которых — токсичность препаратов и их лекарственная устойчивость. Внутривенное введение часто приводит к взрывообразному высвобождению препарата в крови и дальнейшему снижению концентрации до уровня, не оказывающего терапевтического воздействия. Подобные колебания могут вызвать нестабильность лечебного эффекта и снизить общую эффективность химиотерапии, так как не все опухолевые клетки единовременно подвержены лечению. Полимерная платформа может высвобождать препараты до года и в течение двух-трех лет полностью растворяться в организме, — сказала студентка магистратуры Института биомедицинской инженерии НИТУ МИСИС Амина Вознюк.
Кратковременное воздействие химиотерапевтических препаратов от рецидивов при внутривенном введении часто оказывается неэффективно. А увеличивать дозу для получения нужного результата нельзя, так как из-за токсичности это представляет серьезную угрозу для организма. Правильнее всего оказывать длительное воздействие на раковые клетки в зоне удаления опухоли лекарственными веществами в умеренных концентрациях.
Для этого ученые сделали подложку из безвредного для человека синтетического полимера поликапролактона (ПКЛ), который обеспечивает структурную целостность и стабильное и направленное высвобождение противоопухолевого препарата. На нее нанесли тонкое многослойное покрытие толщиной около 200 нм, содержащее лекарственный препарат — доксорубицин. По результатам исследований в лабораторных условиях пластырь продемонстрировал продолжительное, более шести месяцев, и равномерное высвобождение лекарства.
— Лекарственное покрытие тонкое и хрупкое, с легкостью его в организм не имплантируешь, требуется платформа. Мы выбрали поликапролактон в качестве материала для подложки из-за его безвредности, эластичности и медленного распада. Эти качества позволили сохранить целостность патча при высвобождении лекарственного средства в течение года. Так как пластырь растворяется, в будущем эта способность поможет пациентам избежать повторной операции по извлечению, тем самым снизив риск возможных осложнений, — рассказала заведующая научно-образовательной лабораторией тканевой инженерии и регенеративной медицины НИТУ МИСИС Елизавета Кудан.
Нехватка средств
В перспективе разработка может использоваться на ранних стадиях онкозаболеваний с высокой вероятностью рецидива, например, при раке яичников или мозга. В будущем ученые планируют протестировать пластырь на животных, оценить возможность масштабирования производства платформы для клинического применения и оптимизировать конструкцию для лучшего высвобождения лекарственных средств.
По мнению главного врача-онколога Европейской клиники хирургии и онкологии Андрея Пылева, разработку любых новых методик местного лечения раковых опухолей можно только приветствовать, так как сейчас медики обладают очень ограниченным числом подобных инструментов.
— Идея звучит прекрасно, но только время сможет показать, насколько это методика будет эффективной. Так можно не только лечить рецидивы, но и использовать для местного воздействия на поверхностные опухоли, например кожи или внутрикожные метастазы. Далеко не все противоопухолевые препараты работают на местном уровне. Как правило, для борьбы с онкологическими заболеваниями используется системное внутривенное лечение. И любому новому местному средству мы будем только рады, — сказал Андрей Пылев.
Применение пластыря может быть связано с рядом трудностей, считает завкафедрой биохимии им. академика Т.Т. Березова РУДН Вадим Покровский.
— Все препараты обладают системной токсичностью независимо от путей введения. У доксорубицина выражена кардиотоксичность, известна максимальная доза, рекомендуемая в качестве лимита, который человек может получить в течение жизни. Данный препарат при высвобождении будет попадать в микокард и, независимо от пути введения, вызывать миокардиты. Возможно, доксорубицин — не самый удачный выбор, хотя с ним часто работают, как с модельным, — сказал Вадим Покровский.
В целом идея хорошая, но требует проработки на клиническом материале, возможно с другими лекарственными препаратами, резюмировал медик.
— О полноценной замене химиотерапии подобными пластырями говорить пока преждевременно. Все исследования по трансдермальным системам введения химиопрепаратов всё еще находятся в доклинической стадии. Соответственно, пока еще рано говорить о том, насколько будет перспективным применение таких пластырей и патчей, — сказала онколог, химиотерапевт клиники «Евроонко» Марина Шорина.
Однако если дальнейшие исследования будут удачными, то в теории пластыри локальной химиотерапии будут неплохой заменой классической, внутривенной химиотерапии, добавила специалист.