Не лечиться от рака нельзя, а лечиться – тоже вредно для здоровья, поскольку препараты, применяемые в онкологии, чрезвычайно токсичны. Но лекарство можно сделать более безопасным и эффективным, заключив его в полимерный носитель.

Использование полимеров придаёт лекарству новое свойство – пролонгированное действие. Попав в организм, препарат высвобождается из оболочки постепенно, поэтому необходимая концентрация лекарства сохраняется долго. Такой «долгоиграющий» препарат можно принимать реже, благодаря чему снижается его токсичность и нежелательные побочные эффекты. Разработкой лекарств на полимерных носителях занимаются специалисты Института биохимии им. А.Н. Баха РАН и биологического факультета Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова.

Обычно в качестве носителя используют синтетические полимеры, которые в некоторых случаях могут вызывать аллергию. Российские учёные выбрали поли-3-оксибутират – естественный продукт метаболизма бактерии Azotobacter clorococcum. Специально отобранные штаммы синтезируют его в большом количестве. Выделенный и очищенный полимер не токсичен, не вызывает аллергических реакций и полностью разлагается в человеческом организме до углекислого газа и воды. К настоящему времени разработаны технические условия и регламент получения медицинского поли-3-оксибутирата, его разрешено вводить в ткани человека. Теперь исследователи выясняют, с какой скоростью и за какое время высвобождаются из частиц разные препараты. Дозу и время действия лекарства необходимо контролировать, а разные вещества, как оказалось, ведут себя по-разному.

«В спектр наших интересов входят не только противоопухолевые лекарственные вещества, но и антибиотики, антипаразитарные препараты», – говорит руководитель исследовательской группы «Биомедицинские полимеры» кандидат биологических наук Гарина Бонарцева. В последней работе, опубликованной в журнале «Прикладная биохимия и микробиология», учёные исследовали два противоопухолевых препарата – хлорамбуцил и этопозид. В традиционных лекарственных формах они вызывают осложнения. Исследователи получили микрочастицы поли-3-оксибутирата диаметром 24–28 микрометров, содержащие 10–12% лекарственных веществ. Препараты высвобождаются из частиц постепенно. Сначала они диффундируют из полимерной матрицы, а потом сама частица разрушается. Различные стадии деградации микрочастиц хорошо видны на фотографиях, сделанных с помощью световой микроскопии на разных этапах эксперимента.

Действие лекарственных микросфер испытали на клетках рака молочной железы. Оказалось, что хлорамбуцил высвобождается из микросфер быстрее, действует активнее и сильнее подавляет рост культивируемых клеток за короткое время (24 часа). Этопозид за двое суток подавляет рост не более 50% клеток, однако действует дольше, что может быть оптимально при проведении онкотерапии. Пока эти лекарства испытывают на клеточных культурах, другие уже тестируют на животных.

«Сейчас основным препаратом в наших исследованиях является цитостатик паклитаксел – наиболее широко применяемый в медицинской практике. На микро- и наночастицах с включением паклитаксела уже проведены эксперименты на клеточных культурах и на животных», – рассказывает Гарина Бонарцева.

Существующая фармацевтическая форма паклитаксела (Таксол) особенно нуждается в замене, поскольку в этом препарате токсичное вещество заключено в кремофор – производное касторового масла, вызывающее тяжёлые аллергические реакции. В данном случае у медиков появится возможность не только уменьшить побочный эффект самого лекарственного вещества, но и использовать для него безопасный носитель. Эксперименты на животных показали, что при использовании форм пролонгированного действия токсическое влияние препаратов снижается многократно.

Работу поддержали ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007–2012 годы» и «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России на 2009–2013 год».