Для лечения большинства типов рака используют химиотерапию. Она имеет серьезные побочные эффекты и часто приводит к нарушению кроветворения в костном мозге. У пациентов развивается нейтропения (критическое уменьшение числа нейтрофилов, отвечающих за борьбу с инфекциями), анемия (нехватка эритроцитов) и дефицит тромбоцитов.
Чтобы избежать этого опасного для жизни состояния, врачи после химиотерапии вводят больным препараты-стимуляторы гемопоэза (кроветворения). Однако используемые в клинической практике лекарства быстро выводятся из организма, и пациентам приходится ежедневно делать инъекции в течение 5–11 дней. При этом в первые дни после химиотерапии возможно ухудшение состояние больных.
Схема предложенного капилляра: 1 — полый цилиндр из металлического сплава; 2 — смесь геля и препарата; 3 — наружный слой (полиэтиленгликоль). Источник: Anisimova et al. / Marine Drugs, 2025
Исследователи из Института органической химии имени Н.Д. Зелинского РАН, Национального медицинского исследовательского центра онкологии имени Н.Н. Блохина Минздрава России, Института металлургии и материаловедения имени А.А. Байкова РАН и Физического института имени П.Н. Лебедева РАН разработали систему для продолжительной доставки в кровь препарата-стимулятора гемопоэза. В ее основе лежит саморассасывающийся капилляр — продолговатая капсула, стенки которой состоят из сплава железа и марганца, покрытого водорастворимым и нетоксичным полимером полиэтиленгликолем. Сплав обработан таким образом, что при помещении в живой организм (под кожу) он медленно растворяется. Внутрь капсулы ученые поместили стимулятор гемопоэза, который небольшими дозами высвобождается по мере разрушения капилляра.
«Предложенные нами наполненные лекарством капилляры можно вводить одновременно с химиопрепаратами, негативно сказывающимися на кроветворении», — сообщил руководитель проекта, член-корреспондент РАН, заведующий лабораторией химии гликоконъюгатов Института органической химии имени Н.Д. Зелинского РАН Николай Нифантьев. При этом, по его словам, терапевтический эффект стимулятора гемопоэза начинается отсроченно, когда действие цитостатика уже завершилось.
«В результате пациентам после проведения химиотерапии не придется приходить к врачу лишний раз, что очень важно ввиду их тяжелого состояния», — отметил ученый, добавив, что данная междисциплинарная разработка, в которой объединены компетенции всех участников работ, имеет более широкие перспективы для использования, чем только стимуляция гемопоэза после химиотерапии, что само по себе уже является очень перспективным для практики.
В качестве стимулятора гемопоэза авторы использовали сульфатированный полисахарид, выделенный из морского огурца Cucumaria japonica. Более ранние исследования показали, что это природное вещество активирует восстановление количества основных типов клеток крови — лейкоцитов (к которым относятся нейтрофилы), эритроцитов и тромбоцитов.
Деление клеток костного мозга у мышей, получивших циклофосфамид, после имплантации капилляров (a–d), подкожного введения растворов rG-CSF (e) и сульфатированного полисахарида (f), по сравнению с мышами, получившими только циклофосфамид (g) и плацебо (h). Источник: Anisimova et al. / Marine Drugs, 2025
Ученые протестировали разработку на лабораторных мышах. Разработчики утверждают, что спустя три дня у животных, получивших стимуляторы в виде имплантата, значительно улучшились все показатели крови по сравнению с группой, которой провели только химиотерапию.
Эксперименты показали, что система доставки, содержащая природный сульфатированный полисахарид, позволила увеличить общее количество лейкоцитов в 1,35 раза (из них нейтрофилов — в 2,7 раза). Уровень эритроцитов повысился в 1,25 раза, а тромбоцитов — в 3,7 раза. "Таким образом, мы видим, что разработанная система эффективно предотвращает нарушение кроветворения после химиотерапии", — подытожил Николай Нифантьев.
