Разработаны частицы, улучшающие связывание лекарств с раковыми клетками в мочевом пузыре

При выборе курса лечения рака мочевого пузыря возникает ряд проблем, но исследователи из Университета штата Айова надеются, что их инновационное исследование поможет врачам и пациентам быстрее прийти к оптимальному плану лечения.

Ученые ISU совершенствуют новую инновационную методику, позволяющую выращивать органоиды из образцов мочи пациентов, на которых можно тестировать различные методы лечения. Такой подход может позволить врачам подбирать терапию для пациентов без необходимости проведения инвазивных операций, которые часто занимают значительное время.

В исследовательскую группу входят Джонатан Мочел, доцент кафедры биомедицинских наук, и Карин Алленспач, профессор кафедры ветеринарных клинических наук. Их группа начала клинические испытания своего метода совместно с врачами клиники Майо. А в начале этого года они опубликовали статью в рецензируемом научном журнале Cancers с подробным описанием своего метода.

Они также сотрудничают с биомедицинской компанией NanoMedtrix из Коралвилла для испытания своего метода на собаках, и эта работа получила поддержку от Национального института здравоохранения в этом году.

Методика исследователей начинается с получения образца мочи пациента с подозрением на рак мочевого пузыря. Исследователи используют центрифугу для выделения опухолевых клеток из мочи. Затем они соединяют опухолевые клетки с Матригелем, желатиновой белковой смесью, в которой органоиды растут и ведут себя аналогично опухоли пациента.

Затем врачи используют эти полученные из опухоли органоиды в качестве моделей опухолей пациентов. Исследователи могут тестировать методы лечения, такие как различные виды химиотерапии, и оценивать реакцию органоидов. Это дает врачам важные подсказки о том, как опухоль пациента может реагировать на лечение в реальном мире, данные, которые медицинские работники могут использовать для разработки индивидуального плана лечения пациентов.


Для выращивания органоидов таким способом обычно требуются клетки, взятые непосредственно из опухоли во время операции. Иногда пациентам приходится ждать несколько недель или месяцев, чтобы записаться на биопсию к хирургу, но получение органоидов из образцов мочи - это новый и неинвазивный подход, который может быть осуществлен гораздо быстрее. Это означает, что врачи смогут раньше определить курс лечения, что приведет к улучшению состояния пациентов, сказал Алленспач.

Компания NanoMedtrix разработала частицы, которые улучшают связывание лекарств с раковыми клетками в мочевом пузыре, благодаря чему меньше лекарства вымывается с мочой пациента. Компания завершила предыдущее исследование своих частиц на мышах и объединилась с Университетом штата Айова, чтобы посмотреть, как этот подход работает на собаках. При этом Мочел и Алленспач проверят свой метод создания органоидов из образцов мочи для проведения экспериментального лечения.

Использование собак в качестве модели позволяет значительно ускорить разработку новых методов лечения, поскольку многие заболевания, которыми они страдают, например, рак мочевого пузыря, практически идентичны человеческим, что делает их лучшими моделями, чем грызуны, сказал Мочел.

Исследователи начали клинические испытания на людях в мае в сотрудничестве с врачами клиники Майо в Рочестере, штат Миннесота. В испытаниях примут участие до 200 пациентов с раком мочевого пузыря. Исследователи ISU будут получать образцы мочи от пациентов и использовать органоиды, полученные из этих образцов, чтобы предсказать, какое лечение будет наиболее эффективным.

Однако, в отличие от клинических испытаний на собаках, результаты исследований не будут использоваться для принятия решений о лечении пациентов, пока метод не будет проверен на клинических результатах на людях. Исследование рака мочевого пузыря основывается на результатах работы Мочела и Алленспаха по испытанию новых лекарств на органоидах, полученных из стволовых клеток собак.

Как и в модели рака мочевого пузыря, исследователи разработали способ выращивания скоплений собачьих клеток, которые имитируют кишечник собаки. Исследователи используют эту модель для проверки того, насколько хорошо новые лекарства усваиваются тканями кишечника собак, что является важным показателем того, насколько эффективным будет лекарство в качестве лечения.

Это важно, потому что фармацевтические компании могут потратить более десяти лет и миллионы долларов на разработку новых методов лечения, а потом обнаружить, что новые препараты не эффективны на людях. Испытание новых препаратов на 3D органоидах может дать более ранние указания на то, является ли новый экспериментальный препарат достаточно эффективным и безопасным для продолжения испытаний и разработки, сказал Мочел.