Ученые испробовали различные подходы для предотвращения утечки липосом, такие как покрытие их поверхностей полимерами или сшивание липидов в их бислоях. Однако эти модификации могут изменять свойства липосом, так что они по-разному взаимодействуют с клетками. Чао Фанг, Джонатан Ловелл и его коллеги хотели найти новый способ стабилизации липосом, который сохраняет их поверхность нетронутой.
Они решили попробовать наночаши – вогнутые наноструктуры с отверстием, через которое лекарства могли бы улетучиваться, когда липосомные бислои распадаются внутри раковой клетки. Они рассудили, что, собирая липидный бислой вокруг нанотрубки, жесткая структура будет механически поддерживать липосомы.
Команда подготовила наночаши из диоксида кремния, модифицируя их поверхности с помощью положительно заряженной химической группы и собирая отрицательно заряженный липидный бислой вокруг каждой структуры.
Затем они загрузили химиотерапевтический препарат доксорубицин в заполненный водой центр. Полученные в результате липосомы, стабилизированные наночастицами, были менее протекающими, чем обычные липосомы в сыворотке или при явном стрессе, как это было бы в кровеносных сосудах, но все же высвобождали доксорубицин, когда он поглощался раковыми клетками в чашке.
В эксперименте с мышами, которым пересаживали метастатические опухоли молочной железы, животные, которым вводили липосомы в виде наночастиц, жили дольше, чем те, которые получали обычные липосомы. У мышей, получавших наночашку, также были меньшие опухоли по сравнению с группой, получавшей обычные липосомы, и рак не распространился на их легкие, в отличие от другой группы.
По словам исследователей, этот простой и эффективный метод должен быть «простым для широкого применения и иметь потенциал для клинического перевода».