Можно ли с помощью сперматозоидов вылечить рак
Рак шейки матки составляет два процента всех раковых заболеваний у женщин. Несмотря на то, что с помощью ПАП-теста многие заболевания выявляются своевременно, лечение не всегда оказывается достаточно эффективным: более трети больных умирает. Немецкие исследователи разрабатывают новый метод терапии: по их задумке необходимые лекарства от рака шейки матки могут доставлять к опухоли сперматозоиды.
Одной из проблем при лечении онкологических заболеваний является то, что лекарства достигают опухоли лишь частично. Поиск более совершенных методов транспортировки противоопухолевых препаратов в ткань, поражённую раком, является одной из самых насущных медицинских проблем на данный момент. Дело в том, что по пути к опухоли активные вещества часто разбавляются жидкостями организма или поглощаются другими органами. И даже когда медикаменты всё-таки достигают конечной цели, они не могут легко проникнуть в больную ткань. Поэтому исследователи ищут разные способы доставки лекарства в нужную область в организме.
Команда учёных Технического университета Хемница совместно с коллегами из Института им. Лейбница и Технического университета Дрездена работает над новым креативным методом борьбы с раком шейки матки. Исследователи уверены, что с помощью сперматозоидов можно добиться нацеленного лечения противоопухолевыми препаратами. Пока в лаборатории проводятся эксперименты со спермой животных. Исследование было опубликовано в научном журнале ACS Nano.
Преимуществом этого нового метода лечения является то, что мужские половые клетки знают путь к матке, они запрограммированы на то, чтобы проникать в неё и оставаться там как можно дольше. При этом в процессе проникновения здоровая ткань не повреждается, поэтому данный вид терапии минимизирует побочные эффекты и нежелательное накопление препарата в здоровых тканях.
Для сравнения: если для подобной цели использовать бактерии, то результатом могут стать сильные иммунные реакции. И в отличие от бактерий, сперматозоиды не образуют колонии, которые могут вызвать дополнительные проблемы.
Кроме того, сперматозоиды защищают активный ингредиент от ферментов, которые могут его расщепить, и не освобождают лекарства спонтанно (эта проблема возникает, если препараты доставляются в молекулярных клетках – мицеллах).
Таким образом, сперматозоиды оказываются идеальными «перевозчиками» даже для большого количества активных веществ и в будущем могут быть использованы для эффективного лечения гинекологических опухолей.
Во время лабораторных испытаний учёные разработали тетрапод – систему размером с десятую часть человеческого волоса, оснащённую микромотором. Сперматозоиды получали в качестве «груза» активное вещество (доксорубицин), после чего их помещали в тетрапод, покрытый тонким слоем металла – таким образом, с помощью магнита можно было впоследствии контролировать процесс. Сперматозоид, вооружённый лекарством и заключённый в тетрапод, направлялся магнитом непосредственно в поражённые раком области.
Достигнув стенок опухоли, сперматозоид покидал свою оболочку, сливался с мембраной раковых клеток и высвобождал активное вещество. По словам учёных, такой метод позволяет ликвидировать опухолевые клетки за короткое время.
Результат эксперимента говорит сам за себя: 87 % раковых клеток были уничтожены в течение трёх дней. Несмотря на то, что из-за системы тетрапода сперматозоиды передвигались на 43 % медленнее, они успешно достигали цели и проникали в раковые клетки.
Кроме того, исследование показало, что сперматозоиды могут надёжно переносить достаточное количество лекарственных препаратов.
До сих пор химиотерапия предполагает, как правило, внутривенное введение противоопухолевых препаратов. При этом сильнодействующие лекарства повреждают также и здоровые клетки, в результате чего появляются тяжёлые побочные эффекты.
Новый метод мог бы стать альтернативой классической химиотерапии. Тем более, что для исследования учёные использовали стандартный препарат доксорубицин, который применяется также для лечения рака молочной железы и лёгких.
Учёные всё ещё проводят фундаментальные исследования нового метода терапии рака шейки матки. Потребуется, вероятно, целый ряд исследований и экспериментов, прежде чем подобный вид лечения сможет быть проверен на людях.
Для этого исследователям нужно будет ответить на множество вопросов. Например, что будет происходить с металлической оболочкой после поступления сперматозоидов в место назначения? Пока ничего не известно об её дальнейшем влиянии на организм.
Кроме того, общая доза препарата должна быть тщательно рассчитана с учётом количества сперматозоидов, которые достигнут своей цели, а также того, сколько активного вещества несёт каждый из них.
Пока для эксперимента используют сперматозоиды быков, близкие по размеру к человеческим. В будущем потребуется проверить механизм работы нового метода на сперматозоидах человека, что, в свою очередь, вызовет этические вопросы и проблему возможной беременности.
При этом данный вид терапии, несомненно, обладает большим потенциалом.
Если учёным удастся решить все проблемы и метод окажется применим для человека, то, возможно, в ближайшем будущем гибридные системы смогут использоваться не только в качестве противоопухолевой терапии, но и для лечения широкого спектра гинекологических заболеваний (например, эндометриоза), а также профилактики внематочной беременности.