Теперь, исследователи в лабораториях Роберта Лангера, профессора Института Дэвида Х. Коха и члена Института Коха, и Дэниела С. Кохэйна, директора Лаборатории для Биоматериалов и Доставки лекарственных средств в Бостоне Детская Больница, описывают на Слушаниях Национальной академии наук, как новая вызванная светом стратегия может обеспечить более точный контроль, где аптамеры накапливаются.У аптамеров есть различные применения в отображении рака, диагностике и терапии. Они могут быть легко синтезированы в лаборатории, и они могут продемонстрировать высокую близость и селективность к целям, таким как молекулы, белки и клетки.
В то время как предназначающиеся для опухоли аптамеры идеально накопились бы в тканях опухоли в высоких концентрациях и в нормальных тканях в низких концентрациях, это не имело место до сих пор. Вместо того, чтобы просто предназначаться для опухолей, аптамеры также накапливаются в нормальных органах, особенно в печени и почках.
Это накопление нормальной ткани – нежелательный, потому что это уменьшает терапевтический эффект аптамеров в токсичности опухолей и увеличений в этих нормальных органах.Исследователи исследовали определенный тип аптамера, который связывает с высокой близостью с nucleolin, белок, сверхвыраженный при нескольких случаях рака, включая определенные клетки рака молочной железы. Они спроектировали дополнительный, светочувствительный олигонуклеотид – короткую, единственную нить ДНК – который связывает с аптамером и дезактивирует его.
В присутствии Ультрафиолетового света связи дополнительного олигонуклеотида ломаются и выпускают теперь активный аптамер. Это допускает больший контроль над распределением, потому что аптамер только активирован, где Ультрафиолетовый свет пролит; это остается бездействующим в другом месте.Исследователи утвердили свой подход в клеточных линиях и крысиной модели рака молочной железы, введя скрещенный комплекс аптамера/олигонуклеотида и пролив Ультрафиолетовый свет по физическому местоположению опухоли.
По сравнению с тестами с развязанным, свободным аптамером они нашли, что активированный светом аптамер был распределен более благоприятно в опухоли как накопление в печени, и почка уменьшилась. Кроме того, активированный светом аптамер предназначался для тканей опухоли с подобной точностью и задержанием как свободный аптамер.Эта стратегия открывает перспективу для использования света, вызывающего, чтобы улучшить точность и эффективность доставки лекарственных средств, тем более, что аптамеры могут быть присоединены ко множеству терапевтических агентов и устройств доставки, включая наркотики химиотерапии, малую интерферирующую РНК и наночастицы.
В то время как у Ультрафиолетового света есть ограничения в его способности проникнуть через ткань, исследователи предполагают, что усиление инфракрасного света – у которого есть большие глубины проникновения – или вводящий Ультрафиолетовый свет через эндоскопию, является областями для дальнейшего исследования.«Важность этого исследования находится в демонстрации пространственно-временного регулирования деятельности аптамера в пробирке и в естественных условиях который может быть достигнут фотовызванной стратегией», говорят Лел Ли, один из ведущих авторов газеты. «Наша стратегия может обеспечить подход к улучшению терапевтических индексов основанных на аптамере лекарств».
Другой ведущий автор газеты – Жун Тун. И Литий и Тонг – postdocs в лабораториях Лангера и Кохэйна.