Наночастицы обнаруживают опухоли, нагреваются при помощи света и уничтожают раковые клетки, практически не затрагивая здоровые ткани. Новая технология может стать более деликатной альтернативой традиционным методам химио- и лучевой терапии, а также хирургическому вмешательству.
Основой разработки специалистов Нью-Йоркского университета в Абу-Даби, получившей название фототермическая терапия, является метод, при котором специальные вещества, доставленные в опухоль, нагреваются под действием света и разрушают раковые клетки изнутри. Эта идея не нова, однако ее практическое использование до сих пор встречало серьезные трудности: светочувствительные агенты быстро разрушались в организме, выводились из кровотока или не могли эффективно проникнуть внутрь опухоли.
Ученые из Абу-Даби предложили элегантное решение этих задач. Они создали миниатюрные частицы из гидроксиапатита — минерала, который составляет основу наших костей и зубов. Благодаря этому составу наночастицы полностью совместимы с любыми тканями и со временем безопасно разлагаются в организме. Внутри частиц содержится специальный краситель, который активируется ближним инфракрасным светом. Лучи такого спектра проникают в ткани глубже, чем видимый свет, что позволяет воздействовать на опухоли, находящиеся в глубине тела.
Чтобы наночастицы дольше оставались в крови и не уничтожались иммунной системой, ученые покрыли их липидами и полимерами. Однако ключевым секретом разработки стал особый пептид, прикрепленный к поверхности частиц. Он «активируется» в слабокислой среде — именно такая среда образуется внутри опухолей. В результате наночастицы активно проникают в раковые клетки, но практически не затрагивают окружающие здоровые ткани.
При облучении инфракрасным светом частицы нагреваются и разрушают опухоль. В то же время они излучают флуоресцентные и тепловые сигналы, что позволяет врачам наблюдать за опухолью и контролировать эффективность терапии в реальном времени.
«Эта работа объединяет целенаправленное лечение и визуализацию в одной биосовместимой и биоразлагаемой системе, — говорит соавтор исследования, доцент биологии Нью-Йоркского университета в Абу-Даби Мазин Магзуб. — Благодаря решению ключевой проблемы доставки терапевтических агентов к опухолям, наш подход может значительно повысить точность и эффективность лечения рака».
На данный момент технология протестирована только в лаборатории, и до клинического применения еще далеко. Тем не менее, положительные результаты первых опытов уже стали важным шагом к созданию более безопасных и эффективных методов борьбы с онкологическими заболеваниями — методов, которые позволят одновременно диагностировать и лечить, минимизируя побочные эффекты для пациентов.
Фото: hi-tech.mail.ru