В недавнем исследовании, опубликованном в журнале Nutrients Journal, ученые провели комплексную оценку всех нанотехнологических подходов, используемых для повышения терапевтической эффективности полифенолов против рака.
Справочная информация
В работе обобщены последние достижения в области разработки наноносителей полифенолов, обладающих потенциалом для терапии рака, на основе результатов исследований in vitro и данных доклинических испытаний.
Кроме того, исследователи рассмотрели использование систем совместной доставки полифенолов, которые снижают побочные эффекты лечения рака. Наконец, они описали будущие тенденции развития нанотехнологических систем доставки полифенолов для лечения рака и перспективы их применения в клинических исследованиях.
Полифенолы - это биологически активные вещества, содержащиеся во многих растениях, фруктах и овощах. Исследования показали, что некоторые полифенолы, такие как куркумин, эпигаллокатехин-3-галлат (EGCG), кверцетин и ресвератрол, обладают антипролиферативной активностью, необходимой для борьбы с раковыми клетками.
Эти полифенольные соединения также обладают антиоксидантными свойствами и прооксидантным, антиангиогенным и антиметастатическим действием.
Несмотря на огромный потенциал, присущий противораковым препаратам, низкая растворимость и плохая биодоступность полифенолов затрудняют их всасывание в желудочно-кишечном тракте (ЖКТ). В связи с этим ученые предложили использовать нанокапсулирование в системах доставки для повышения эффективности полифенолов.
Об исследовании
В настоящем исследовании ученые описали четыре основных класса наноносителей/наноматериалов: полимерные, на основе липидов, неорганические и углеродные. Многие исследования in vitro и доклинические испытания на животных уже позволили выяснить противораковые свойства этих материалов in vivo.
Независимо от типа, все эти материалы обеспечивают защиту полифенолов от неблагоприятной среды пищеварительной системы человека, что способствует контролируемой и целенаправленной доставке в ткани-мишени ракового больного.
Более того, они вмешиваются на определенной стадии канцерогенного процесса, подавляя пролиферацию клеток и вызывая апоптоз в раковых клетках.
Противораковый потенциал четырех различных полифенолов: куркумина, EGCG, кверцетина и ресвератрола.
Куркумин, содержащийся в куркуме (Curcuma longa L.), обладает замечательными противоопухолевыми свойствами, подтвержденными в различных исследованиях. В работе Kazemi-Lomedasht et al. показано противоопухолевое действие куркумина на клетки рака молочной железы T47D. Его экстракт (концентрация 22 мкМ) усиливал ингибирование экспрессии гена теломеразы в клеточной линии T47D и снижал жизнеспособность клеток на 50% за 48 часов.
У мышей экстракт куркумы в дозе 500 мг/кг в сутки вводили перорально в течение семи недель. Он снижал уровень экспрессии ряда цитокинов, включая интерлейкин (IL)-1β и IL-6, что подавляло опухолеобразование, индуцированное азоксиметан-декстран сульфатом натрия (AOM-DSS). Кроме того, он уменьшал количество и размер колоректальных опухолей.
EGCG, содержащийся в зеленом чае (Camellia sinensis), подавлял пролиферацию клеток рака легких H1299 в концентрациях >20 мкМ в исследовании Chen et al. (2020). Его производное LEGCG показало уровень апоптоза клеток 8,63%, 12,78%, 25,62% и 58,51% при концентрациях 0, 10, 20 и 40 мкг/мл соответственно.
Ресвератрол, содержащийся в винограде, ягодах и арахисе, в исследовании Liang et al. (2023) показал значительное снижение жизнеспособности клеток линий рака легких A549 и H1299 в концентрациях 50 мкМ и 25 мкМ, соответственно, через 24 часа.
Он нарушает клеточный гомеостаз рака легкого, разрушая клеточный пул антиоксидантов, часто активных при раке, и увеличивая продукцию реактивных форм кислорода (ROS).
Наконец, авторы рассказали, что в ряде исследований были изучены различные концентрации кверцетина и установлено, что это уникальное соединение обладает высоким потенциалом в борьбе с различными видами рака, включая рак молочной железы, толстой кишки, шейки матки и легких.
Недавно Hashemzaei et al. (2017) оценили действие кверцетина в доклинических исследованиях на мышах. Лечение состояло из концентрации кверцетина 50, 100 и 200 мг/кг и 5% декстрозы для контрольной группы. Через 18 дней лечения опухоли молочной железы уменьшились в размерах и повысилась выживаемость в группе, получавшей дозу 200 мг/кг.
Далее исследователи изучили все функциональные наноматериалы, используемые в настоящее время для инкапсулирования полифенолов для лечения рака, с точки зрения их стабильности, загрузочной способности, высвобождения и таргетности.
Они отметили, что полимерные наночастицы, например мицеллы и наносферы, обладают более высокой способностью к самосборке при определенных условиях pH, более высокой биоразлагаемостью и устойчивостью доставки лекарств.
Кроме того, они отметили, что наноматериалы на основе липидов, такие как ниосомы и липосомы, являются перспективными наноносителями благодаря своей нетоксичности и эффективному потенциалу проникновения в клетки, что облегчает адресную доставку полифенолов.
Однако неорганические наночастицы, например, наночастицы золота, квантовые точки, углеродные наноматериалы, такие как графен и его производные, фуллерены, показали ограниченный потенциал в качестве наноносителей из-за токсичности и низкой эффективности загрузки полифенолов.
Перспективы на будущее
Подводя итог, исследователи отметили, что клиническое применение систем доставки полифенолов для лечения рака шире, чем представлялось ранее. Способность избирательно воздействовать на раковые клетки, уменьшение побочных эффектов и повышение терапевтической эффективности могут помочь в будущем разработать эффективные и персонализированные методы лечения рака.
Однако совершенствование этих нанотехнологических систем доставки с точки зрения клинической эффективности является первостепенной задачей.
Более того, необходимо проведение дополнительных исследований для расширения базы знаний о нанотехнологических системах доставки с полифенольной нагрузкой, уделяя особое внимание их фармакокинетике, биодоступности и совместимости, токсичности, механизмам действия, а также установлению их эффективности in vivo.
https://www.news-medical.net/news/20230718/An-evaluation-of-the-main-nanotechnology-approaches-to-improve-the-therapeutic-potential-of-polyphenols-against-cancer.aspx
54.5к
