Доктор Дин Хо, профессор биологии полости рта и медицины в Школе стоматологии Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, и доктор Чи-Мин Хо, профессор машиностроения в Школе инженерии и прикладных наук Генри Самуэли Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, разработали революционный подход, который объединяет традиционные лекарства и лекарства с применением нанотехнологий для создания более безопасных и эффективных методов лечения. Их результаты опубликованы в рецензируемом журнале ACS Nano.Чи-Мин Хо, соавтор статьи, и его команда разработали новый мощный инструмент для решения проблем лекарственной устойчивости и дозирования у онкологических больных. Инструмент Feedback System Control.II или FSC.II рассматривает тесты эффективности лекарств и анализирует физические характеристики клеток и других биологических систем для создания персонализированных «карт», которые показывают наиболее эффективные и безопасные комбинации лекарственного средства.
В настоящее время врачи используют генетическую информацию людей для определения наилучших возможных комбинированных методов лечения, которые могут сделать лечение трудным или невозможным, когда гены в раковых клетках мутируют. Новый метод не полагается на генетическую информацию, что позволяет быстро изменять лечение при возникновении мутаций: лекарство, которое больше не действует, можно заменить, и FSC.II может немедленно порекомендовать новую комбинацию.«Комбинации лекарств обычно разрабатываются с использованием увеличения дозы», — сказал Дин Хо, соавтор исследования и содиректор Центра реконструктивной биотехнологии Джейн и Джерри Вайнтрауб при Школе стоматологии. «До сих пор не существовало систематического способа даже узнать, где можно найти оптимальную комбинацию лекарств, а возможные комбинации лекарств и доз почти бесконечны. FSC.II обходит все эти проблемы и определяет лучшую стратегию лечения. "Исследователи продемонстрировали, что комбинации, идентифицированные FSC.II, могут лечить несколько линий рака груди с разным уровнем лекарственной устойчивости.
Они оценили обычно используемые противораковые препараты доксорубицин, митоксантрон, блеомицин и паклитаксел, все из которых могут оказаться неэффективными, если раковые клетки выбрасывают их до того, как у них появится возможность функционировать.Исследователи также изучили использование наноалмазов, чтобы сделать комбинированные процедуры еще более эффективными.
Наноалмазы — побочные продукты традиционных операций по добыче и переработке — обладают универсальными характеристиками, которые позволяют лекарствам плотно связываться с их поверхностью, что значительно усложняет их уничтожение раковыми клетками и позволяет вводить токсичные лекарства в течение более длительного периода времени.Применение наноалмазов для лечения рака было впервые предложено Дином Хо, профессором биоинженерии и членом Универсального онкологического центра UCLA Jonsson и Калифорнийского института наносистем.
«Это исследование может перевернуть разработку лекарств, нано- или не-нано, с ног на голову», — сказал он. «Несмотря на то, что FSC.II теперь позволяет нам быстро определять оптимизированные комбинации лекарств, речь идет не только о скорости открытия новых комбинаций. Это систематический способ, которым мы можем контролировать и оптимизировать различные терапевтические результаты для разработки наиболее эффективных лекарств».Исследование показало, что оптимизированные для FSC.II комбинации лекарств, в которых использовались наноалмазы, были более безопасными и эффективными, чем оптимизированные комбинации лекарств.
Оптимизированные комбинации нанопрепаратов также превзошли произвольно разработанные комбинации нанопрепаратов.«Такой подход с оптимизированной комбинацией нанопрепаратов можно использовать практически для каждого типа модели заболевания и, конечно, не ограничивается раком», — сказал Чи-Мин Хо, который также возглавляет кафедру продвинутых аэрокосмических технологий Университета Калифорнии в Лос-Анджелесе Бена Ричарда Локхид Мартина. «Кроме того, это исследование показывает, что мы можем разработать оптимизированные комбинации практически для каждого типа лекарств и любого типа нанотерапии».