Глиомы — это опухоли головного мозга, которые возникают из глиальных клеток, которые помогают нервным клеткам оставаться на связи и посылать сигналы по всему телу.Раковые глиомы всегда приводят к летальному исходу, средняя выживаемость составляет 14 месяцев с момента постановки диагноза.

Но новый нанотехнологический подход, разработанный Сяоли Лю и Мадханом Кумаром из отделения нейрохирургии, может превратить глиомы из смертного приговора в излечимое состояние.Пациенты с диагнозом злокачественная глиома могут пройти операцию, химиотерапию и лучевую терапию, чтобы разрушить опухоль, но рак вернется.«Пациенты обычно умирают не от опухоли, с которой они изначально были представлены.

Скорее, они умирают от новых опухолей, которые возвращаются в другие части мозга», — сказал Джеймс Коннор, выдающийся профессор нейрохирургии.Эти новые глиомы имеют тенденцию к быстрому росту и часто не поддаются лечению, поскольку возникают из раковых клеток, переживших первое терапевтическое воздействие. Пациенты с глиомой проходят последующие МРТ для обнаружения новых видов рака головного мозга, но тесты не обнаруживают опухоли достаточно рано, чтобы спасти жизни.

Это связано с тем, что контрастные вещества, используемые для выделения глиом на МРТ, могут проходить через защитный гематоэнцефалический барьер только после того, как опухоли вырастают достаточно большими, чтобы вызвать повреждение барьера.

А пока гематоэнцефалический барьер блокирует попадание в мозг 98 процентов малых и всех крупных молекул.Чтобы преодолеть это смертельное ограничение, исследователи из Пенсильвании создали «умные жировые клетки», называемые липосомами, которые могут преодолевать гематоэнцефалический барьер у мышей, искать крошечные раковые глиомы, такие как ракеты с тепловым наведением, и зажигать их на МРТ. Липосомы заполнены наиболее часто используемым контрастным веществом — Магневистом. На своей поверхности липосомы усеяны белками, которые нацелены на рецепторы на клетках глиомы.

По словам Коннора, новая система доставки контрастного вещества более чувствительна, чем традиционная МРТ с контрастным усилением.Исследователи обнаружили, что липосомы попадают в мозг здоровых мышей с бескомпромиссным гематоэнцефалическим барьером. Оба метода обнаружили большие глиомы у мышей с раком, но только инкапсулированный в липосомы агент смог обнаружить меньшие опухоли на ранней стадии. «Наша цель — приступить к обнаружению единичных раковых клеток», — сказал Коннор.Исследование было опубликовано в журнале Neuro-Oncology.

Точно неизвестно, как липосомы преодолевают неповрежденный гематоэнцефалический барьер, но они делают это, не вызывая повреждений. В ходе исследования мыши не показали никакого вреда от лечения.Этот новый подход является альтернативой ультразвуку, еще одному многообещающему методу, который исследователи изучают для введения терапевтических агентов в мозг.

Однако ультразвук вызывает временное нарушение гематоэнцефалического барьера, что позволяет не только терапевтическому агенту проникать в мозг, но и крови, что может иметь медицинские последствия.«Ультразвук со всеми его хорошими качествами разрушает гематоэнцефалический барьер, тогда как мы можем заставить агент пересечь его, не вызывая разрушения», — сказал Коннор.

Исследователи заявили, что в будущем «умные» жировые клетки будут доставлять химиотерапевтические препараты вместе с контрастными веществами пациентам с опухолями головного мозга, чтобы раковые клетки можно было обнаруживать и уничтожать за один шаг. Недавно они представили исследование этих липосом нового поколения на собрании Общества нейроонкологов в Сан-Антонио.