Опухоли головного мозга остаются одним из худших диагнозов на сегодняшний день: низкая эффективность и токсичность химиотерапии, лучевой терапии, травматичность нейрохирургии, приводят к почти стопроцентной смертности в течение 12 месяцев от первых клинических проявлений; от метастазов в головной мозг погибает до 35% онкологических больных. В последние годы проблема приобрела особую значимость в связи с увеличением частоты возникновения опухолей головного мозга и его оболочек, особенно у детей (до 20% в структуре детской смертности).

Несмотря на значительное расширение арсенала онколога 21 века с появлением новых классов лекарственных веществ (ЛВ) - ферментов, цитокинов, нуклеиновых кислот, ГЭБ остается непреодолимой преградой на пути к успешному лечению опухолей мозга, препятствуя проникновению этих высокомолекулярных соединений.

Возможности энзимотерапии, иммунотерапии, генной и клеточной терапии также существенно ограничены инактивацией и разрушением в ЖКТ, крови и печени незащищенных белковых соединений, нуклеотидов, нуклеиновых кислот и клеток.

Между тем, путь к решению этих сложнейших задач обозначил еще 100 лет назад первооткрыватель ГЭБ, основоположник теории направленного транспорта – Пауль Эрлих. Однако, реализация концепции “волшебных пуль” стала возможной только после появления технологий включения ЛВ в состав наночастиц-транспортеров в начале 1960-х. Первые поколения примитивных наноносителей – липосом незначительно повышали доставку ЛВ в мозг.

В 1994 году нами, совместно с Kreuter впервые в мире было доказано эффективное преодоление ГЭБ поли(бутил цианоакрилатными) наночастицами (ПБЦА НЧ), покрытыми полисорбатом 80 (П 80), с сорбированными веществами, в свободной форме не проникающими в мозг.

Внутривенное введение ЛВ на полимерных наночастицах повысило их концентрацию в ЦНС в 6-40 раз.

Изучение фармакокинетики и фармакодинамики наносомальных ЛВ привело к предположению определенных механизмов, лежащих в основе направленного транспорта в зону опухолевого роста (Рис 2) :

- рецептор-зависимый эндоцитоз наночастиц, покрытых П 80,
в результате присоединения в крови Апо Е и Апо В; в меньшей степени – трансцитоз.

- возможный захват скавенджер-рецепторами BI наночастиц, покрытых П 80,
в результате присоединения в крови Апо A-I.

- изменение физических свойств мембран эндотелиоцитов ГЭБ
поверхностно-активными веществами (ПАВ).

- ингибирование белков множественной лекарственной устойчивости,
в частности Р-гликопротеина, П80 и некоторыми другими ПАВ.

- эффект повышенной проницаемости капилляров опухоли,
задержка наночастиц в капиллярах.

На сегодняшний день создан ряд наносомальных противоопухолевых веществ для лечения опухолей головного мозга; наночастицы оксида железа, покрытые декстраном (суперпарамагнетики для МРТ) разрешены для пред- и постоперационной оценки степени распространенности опухоли мозга (Рис. 2).

Наносомальные ЛВ для лечения опухолей головного мозга (Хамди Я.М.):

Также создаются многофункциональные наносомальные платформы, сочетающие диагностику и лечение:

 

– наночастицы оксида железа, покрытые ПЭГ, связанным с флуоресцентом Cy5.5 и хлоротоксином (специфичным к эндопептидазе металлопротеиназы 2 нейроэктодермальных опухолей),

- полиакриламидные наночастицы, содержащие специфичный к новообразованным сосудам F3 пептид, оксид железа и порфимер натрия (доклинические исследования).

Надеемся, что уже в ближайшее время применение наночастиц в диагностике и лечении опухолей головного мозга значительно улучшит прогноз для больных.

 

1.

 

2.