Нанолипогель для доставки CRISPR в клетки тройного негативного рака молочной железы

Тройной негативный рак молочной железы характеризуется недостатком рецепторов эстрогена и прогестерона, а также HER2, то есть терапевтических мишеней, что делает данный вид опухоли очень агрессивным и выводит на первое место по смертности среди всех случаев рака молочной железы. Для лечения данного вида рака используется хирургическое удаление опухоли, химиотерапия и лучевая терапия. Но, учитывая высокую способность опухоли к образованию метастазов, необходимо более эффективное лечение.

Группа ученых из Детской больницы в Бостоне провела первое успешное редактирование генома клеток тройного негативного рака молочной железы с использованием системы CRISPR в живом организме (использовалась мышиная модель рака молочной железы). Был нокаутирован ген липокалина 2 — известного онкогена, стимулирующего прогрессию опухоли и образование метастазов. Нововведением ученых стало использование нанолипогеля для доставки системы CRISPR к клеткам опухоли.

Использование CRISPR в терапии ограничивается возможностями систем доставки. Применение вирусных векторов (ретро- или лентивирусов) накладывает ограничение на длину переносимого участка нуклеиновой кислоты, кроме того, данный вид доставки не гарантирует избирательность. Также в качестве метода переноса применяется заключение системы CRISPR в липидные наночастицы, но такой способ оказывается токсичным для клеток организма, и нередко частицы не достигают своей цели.

Новый способ доставки заключается в том, что система редактирования CRISPR помещается в частицы нанолипогеля, состоящие из гидрогеля и молекул липидов нетоксичных для клеток. Поверхность частиц покрыта антителами к ICAM-1 — рецептору, ранее определенному как специфичная мишень для клеток тройного негативного рака молочной железы.

Предложенная система доставки и редактирования была проверена на культуре раковых клеток и на мышиной модели рака молочной железы. Эффективность нокаутирования гена липокалина 2 в раковых клетках составила 81%, а рост опухоли в мышиной модели был замедлен на 77%, кроме того, было показано, что предложенный метод не оказывает токсического эффекта на здоровые ткани.

Авторы исследования полагают, что разработанный ими метод можно будет применить для лечения других видов рака, и, помимо доставки системы редактирования генома, станет возможна направленная доставка лекарств к клеткам опухоли.